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1、第二章目录表面处理说明书第二章表面预处理说明书SSPC-SPCOMSSPC-GUIDETOVIS1-89SSPC-GUIDETOVIS2SSPC-GUIDETOVIS3SSPC-SP1SSPC-SP2SSPC-SP3SSPC-SP5/NACE1SSPC-SP6/NACE3SSPC-SP7/NACE4SSPC-SP8SSPC-SP10/NACE2SSPC-SP11SSPC-AB1SSPC-TR1/NACECG1994表面处理概述1简介表面预处理摘要喷砂处理的钢材表面的目测标准已涂装表面锈蚀程度的标准评价方法动力和手动工具清理钢材表面的目测标准溶剂清理手动工具清理动力工具清理喷砂清理到金属表面呈彻

2、底的金属光泽经济型喷砂清理扫砂清理酸洗法清理喷砂清理到表面呈金属光泽动力工具除锈至金属表面呈金属光泽天然矿石与工业废渣磨料相关热力学方法钢材表面清理的科技报道本概述是为了帮助选择合适的表面预处理方法及评价表面预处理工作结束后其工作的质量。本概述是为了使读者更好的理解SSPC说明书及其方法,本身不是其说明书的一部分。另外,除了已经印刷发行的部分外,SSPC表面预处理说明书仅供参考。表1中列出了经由使用者、服务商、及其他公众利益团体一致认可的SSPC的一些说明书。2表面预处理的重要性表面预处理的质量与配套的油漆系统在同等程度上影响着涂层的寿命。因此,我们应对表面预处理给予全面的考虑。表面处理的主要

3、功能有:清除材料表面可能导致涂层寿命缩短的物质;提供一个容易湿润的表面以保证涂层具有足够的附着力。虽然所有的涂层最终都会失效,但是涂层失效的主要原因往往是表面预处理不够或涂层附着力不够。一般说来,表面预处理过程中需要清理的是湿气、油脂、氯化物、硫酸盐、锈、金属腐蚀产物及灰尘等。氧化皮对涂层性能的影响是不稳定的;对于比较缓和的室外环境来说,附着紧密且完整的氧化皮是可以保留的。如果钢结构表面涂装低湿润性的底漆或处于非常恶劣的环境中,如化学环境中或浸没在水中无论海水还是淡水,则钢结构表面的氧化皮必须应喷砂除去,最低达到SSPCSP10(白金属喷砂清理标准)的标准。3钢材表面的初始状况根据钢材表面预处

4、理的目标,钢材表面的初始状况决定了施工过程中的工作量、施工时间和施工成本。从钢材表面清除完整的氧化皮比清除锈蚀要容易的多。因此,我们根据钢材表面的氧化皮、锈、已有的涂层、表面污物和缺陷的情况,钢材表面状况大致可分为三类:新结构未油漆过的钢材维修保养已经油漆过的钢材不完美表面兼有以上二者特点的钢材新结构:根据SSPCVis189(喷砂处理钢材表面的目测标准),以钢材上的锈蚀程度为标准,将钢材表面的初始状态分为四种:几乎完全是氧化皮,很少或无锈的钢材表面(SSPCVisl89,RustA)同时存在氧化皮和锈的钢材表面(SSPCVisl89,RustB)几乎完全是锈,少或很少点蚀的钢材表面(SSPC

5、Visl89,RustC)完全是锈,且有可见的点蚀的钢材表面(SSPCVisl89,RustD)32保养维修:SSPCVis3(动力工具表面清理和手动工具表面清理的目测标准)以图示的方式定义了已经事先经过清理的钢材表面状况的三种情况:在经过喷砂处理的表面上涂装有浅色油漆,油漆基本上是致密的。在经过喷砂处理的表面上涂装有富锌油漆,油漆基本上是致密的。在有氧化皮的钢材表面上的涂层,完全暴露在空气中,涂层全面起泡或受到污染在保养性重新涂装中,表面预处理需达到的标准决定于新涂层的种类及待涂表面的剥蚀程度。SSPCVis2(ASTMD610(已涂表面涂装质量的评价方法)将表面锈蚀程度分为010级,其中1

6、0代表钢材表面完全无锈,0表示全锈。SSPCPAGuide4(以油或醇酸树脂为基底的表面的表面重涂)给出对应于不同锈蚀程度的表面需进行的最起码的表面处理程度的标准。表1表面清理说明书汇总表面预处理说明书汇总SSPC说明书SSPC-Vis1-89目视标准参考备注SP1溶剂清理用溶剂、蒸汽、碱、乳化液清理表面的油、灰尘、泥土、盐、污染物等SP2手工清理用手工铲削、刮、钢丝刷等去处表面的较松的锈、氧化皮和涂层至规定标准SP3动力工具清理用动力工具如:风铲、砂盘和钢丝刷、等除掉表面的松的锈、氧化皮和涂层至规定标准SP5/NACENo.l白金属喷砂清理A,B,C,DSP5喷砂或喷丸清理清理所有的可见的锈

7、、氧化皮、涂层及其它杂物。(针对严重腐蚀、环境特别恶劣需要咼成本的清理的)SP6NACENo.3,经济型的喷砂清理B,C,DSP6喷砂清理除去至少2/3的可见的锈、氧化皮、涂层及其它杂物(适用于需要全面的表面清理的情况)SP7/NACENo.4扫砂清理B,C,DSP6喷砂清理除了紧密附着的氧化皮、锈和已有涂层以外的所有杂物,露出底层金属的大量均匀分布的斑点SP8酸洗通过酸洗、二次酸洗或电解酸洗彻底清除表面的锈和氧化皮SP10/NACENo.2接近白金属喷砂清理A,B,C,DSP10喷砂清理到至少95%的表面无可见的残留物,接近白金属喷砂清理。(应用于湿度咼、化学环境、海洋型环境、或其它腐蚀型环

8、境中)SP11动力工具清理至金属裸露动力工具彻底清除金属表面的锈、氧化皮和已有涂层。Vis-11动力清理表面的目测标准标准的参照照片,作为SSPC-SP5,6,7,10标准的补充Vis2已涂装过的表面的返锈程度的方法种用彩色或黑白图形来形象描述已涂装表面的返锈程度的数字化的几何标准Vis3动力工具和手工清理表面的目测标准标准的参照照片,作为SSPC-SP2,3,11标准的补充AB1规定了选择喷砂清理用的天然矿石磨料和工业废渣磨料的要求SSPCVis2中以照片和示意图的形式提供了一个很实用的辅助工具来评价表面的锈蚀程度。SSPCVis2中的Figurel给出了一系列的1.5平方英寸的图片,以黑点

9、代表锈蚀站占整个面积的百分比。这些图不表示真实的锈蚀类型外观形状,而只是为判断钢材表面的锈蚀程度提供一个依据。SSPC的油漆配套摘要也有助于估计表面预处理的要求。在SSPCPAGuide4(在油或醇酸树脂涂层上的保养性重涂)给出了保养性重新涂装的表面处理的方法。这个指南包括如下已被广泛接受的方法:(1)保留已有的完整的涂层,(2)去处不完整涂层(3)局部清理等。表2钢砂与钢丸使用说明书表2喷砂与喷丸的说明书性质喷丸喷砂尺寸:所有的磨料尺寸必须达到或超过SAE#J444和人工制造的新磨料SFSA#20-66的标准化学成分碳0.85-1.20%锰0.60-1.00%硅0.50-1.00%硫0.05

10、磷0.05微观结构尽可能的都采用锻铸的、具有精细的均匀分布的碳化钙的马氏体钢,而不希望米用以碳化物为骨架的转型产品或产品有表面脱碳、有夹杂物、有淬火裂缝。硬度:通常使用结构钢40-50RC3注:(1)SAE:自动化工程师协会Inc.SFSA:美国铸钢(2)硬度在Rockwell30-66的钢砂或钢丸都可以采用。但是硬度大于60或小于40的通常用在别的方面而不用在钢材表面预处理上。(3)磨料的供应商根据磨料的数字尺寸用一些词头字母来区分不同类型的磨料。不同的磨料供应商的不同硬度的磨料的词头字母通常是不同的。(4)在合同书中将磨料根据其硬度和尺寸进行明确分类是十分重要的。不完美表面当环境条件恶劣时

11、,不完美的表面可能导致涂层的过早失效。油漆易于从尖角及连接部位处剥落,这样就会导致留下没有或几乎没有油漆在保护裸露的钢材表面。下面将讨论其它的一些不能完全用油漆覆盖的结构,诸如裂缝、焊缝气孔、迭片结构等。由于对不完美表面的修补的费用非常高,所以要权衡一下边角修圆、焊接飞溅与潜在的涂层失效之间的利益。一些附着较弱的污染物如焊渣、松的焊接飞溅以及一些小的表面的层叠结构(lamination)可以在正式的表面清理过程(如喷砂清理)中除去。然而,其它一些表面缺陷如钢板的迭片结构、焊缝气孔、或者是较深的腐蚀点只有在表面清理工作完成以后才能明显的显现出来。因此,这样一些的表面清理就应当可能在最初的表面清理

12、工作之前、之中或之后。焊接飞溅:焊接飞溅应当在表面喷砂清理之前除去。大多数的焊接飞溅可以用除垢锤、积污清除铲、或刮刀除去。一些粘着特别紧的焊接飞溅应当打磨除去。4.2焊接气孔:根据美国焊接协会的AWSD1.1的规范要求,单位面积中的焊接气孔的比例超出规定标准的应当在涂装前用适当的填充或用针枪、压边陲封死。一些在规定标准以内的焊缝、引弧、焊缝清理也在第三部分的“焊缝结构编码”AWSD1.1中有所描述。4.3尖角:在热轧的钢结构件或钢板的气炬切割、焊接、打磨、尤其是在剪切过程中产生的尖角可以用如下方法去处:如打磨、机械砂纸打磨、锉等。应当注意的是在尖角的的修正过程中不应产生新的尖角。4.4凹坑:较

13、深的腐蚀凹坑、凿空以及夹痕或其它表面缺陷应当在涂装之前打磨。表面要求补焊。4.5迭片结构(lamination)、长条结构:钢板轧制造成的不连续可能造成较突出的尖角和较深的缝。这些表面缺陷必须在涂装之前除去。各种方法都可以用来除去较小的薄片(如铲或打磨等)。所有的尖锐突出都必须除去。4.6缝隙:一些由于设计中未能考虑到防腐的结构,如铆钉连接或点焊连接除,角背间距及裂缝等应当给予特别的重视。允许的话,这类缺陷应当修改设计。否则,应当尽可能的将这类缺陷的危害降低到最小程度。磨料选择为了最有效的、最经济的得到理想的表面处理结果,如何恰当的选择磨料的类型以及其尺寸,由于存在各种可能的情况,所以并不能作

14、的十分精确。这些可能的情况有:将要进行表面清理的钢材的特性,如钢材的硬度及锈蚀程度等,在喷砂清理之前就已经确定了。将要对钢材表面进行喷砂清理的基本目的,无论对新钢结构、或者是对保养性涂装或修理涂装。针对将要使用的涂层油漆的不同要求而必须达到的表面清理状况,如表面清洁状况和表面粗糙度。详见SSPC7401(防腐涂层的表面粗糙度)。所选择的喷砂清理系统,如车间后现场离心轮清理系统、磨料循环式压缩空气喷砂清理系统、或抛弃式磨料的开放式压缩空气喷砂清理。一般来讲,选用尺寸小一些的磨料进行表面喷砂清理可以较容易的得到理想的表面状况,而且通常这样也可以比较的经济和快速。下面部分讨论常用磨料如钢砂或钢丸以及

15、非金属磨料的物理、化学性能:5.1铸钢磨料:接近球型的钢丸磨料可以通过用水、空气或其它方法去切割熔融的钢流而得到。钢丸的性能如硬度、化学成分、尺寸及微结构应满足SAEJ827(推荐使用的规范)的各项要求。带有棱角的钢砂可以通过将钢砂压碎而得到(SAEJ827)。由于制造钢砂的过程中的回火时间的长短各不相同,钢砂的硬度范围从Rockwell30到66。一般来讲,最常用的三种钢砂的硬度范围是Rockwell4050,Rockwell5560,Rockwell6066。前两种的硬度范围的钢砂主要用于一般的结构钢的表面清理,而第三种钢砂常用于涂层需要比较深的粗糙度,或者是在一些特别硬的表面需中等程度粗

16、糙度。经过钢丸喷砂清理的表面比较平,由钢砂处理的表面的凹粗糙度比较大,而且磨料的硬度的越大,粗糙度越大。根据本文3.1中的锈蚀程度分类,习惯上的钢质磨料的分类应用如下:钢丸:一般应用于锈蚀等级A或B钢砂(40-50RC):对于锈蚀等级C和D最有效,但也广泛应用于锈蚀等级A和B钢丸/钢砂(钢丸40-50RC/钢砂55-60RC的混合物):尽管这种方法不常用,但是这种磨料却使用于所有的锈蚀等级,尤其是对锈蚀等级C、D。注:由于钢砂的硬度比较大,比较容易破碎,所以这种在实际操作中并不能很恰当的控制混合型的磨料的混合比例。可以在砂丸混合操作中使用适当的机械设备而保证混合式磨料中钢砂与钢丸的比例,从而得

17、到一种新的磨料。一般来讲,在这种经过混合的磨料中钢砂的含量稍微大一些,对此,操作者在实际操作中应对此给予适当的重视。表2、3、4、5中列出了在各种表面清理过程中使用的金属磨料的比例、尺寸、类型以及SAE喷丸和喷砂的说明书。5.2非金属磨料:可以是自然界的天然产物、工业的副产品、或者是专门生产而得。自然界的天然磨料包括石英砂、橄榄石、十字石、燧石、石榴石、锆和致密石英岩。工业副产品磨料包括在金属冶炼(如炼镍、铜的炉渣)、发电厂(燃煤或锅炉的废渣)、以及农业产品(如核桃壳、花生壳、谷物皮等)。专门生产的磨料包括金刚砂、氧化铝、玻璃喷丸等。钢材的表面清理常用的磨料是硅砂、熔渣、十字石、橄榄石和石榴石

18、。表3钢材表面喷砂清理的最常用的钢质砂料表3应用于各种类型结构钢的表面喷砂清理的钢砂料砂料类型尺寸硬度丸砂40-5055-60新钢结构S170-S390焊接的新钢结构S170-S390G50-G25热处理的钢板G50-G25重钢板S230-S390已受到腐蚀的钢材G50-G25焊接氧化皮S170-S280扫砂清理S170-S280修理G50-G40保养G80-G18注:磨料的尺寸范围是指可循环磨料喷砂清理系统中使用的磨料混合物。有关进一步的信息见第一部分的第二章(钢结构的涂装施工手册)表4喷砂清理使用的铸铁丸说明书表4喷砂清理中使用的铸铁丸的说明书NBS的标准尺寸(mm)筛的尺寸师的标准尺寸及

19、师号及对应于累计通过的百分比(冋SAE的相关标准相对应)筛号(in)S3120S1110S930S780S660S550S460S390S330S280S230S170S110S7044.750.187全过540.157全过63.350.132最小90%全过72.80.111最小97%最小90%全过82.360.094最小97%最小90%全过1020.079最小97%最小85%全过全过121.70.066最小97%最小85%最大5%全过141.40.056最小97%最小85%最大5%全过161.180.047最小97%最小85%最大5%全过1810.039最小96%最小85%最大5%全过200

20、.850.033最小96%最小85%最大10%全过250.710.028最小96%最小85%最大10%300.60.023最小96%最小85%全过350.50.02最小97%最大10%400.4250.017最小85%全过450.3550.014最小97%最大10%500.30.012最小80%800.180.007最小90%最小80%1200.1250.005最小90%200表5喷砂清理使用的铸铁砂说明书表5喷砂清理中使用的铸铁丸的说明书NBS的筛号标准尺寸(mm)筛的尺寸(in)筛的标准尺寸及筛号及对应于累计通过的百分比(同SAE的相关标准相对应)G10G12G14G16G18G25G40

21、G50G80G120G200G32544.750.19540.1663.350.1372.80.11全过82.360.09全过1020.0880%全过121.70.0790%80%全过141.40.0690%80%全过161.180.0590%75%全过1810.0485%75%全过200.850.03250.710.0385%70%全过300.60.02350.50.02400.430.0280%70%全过450.360.01500.30.0180%65%全过800.180.0175%65%全过1200.13075%60%全过20070%55%3000.05065%20%5.3SSPC-AB

22、1(天然矿石和工业废渣磨料)最近刚刚出版的SSPC-AB1说明了选择和评价矿石和矿渣磨料的需求,这些磨料是用来喷砂清理金属表面或其它需涂装表面的。该规范将磨料划分为两种类型:天然矿石磨料(如硅砂、燧石、石榴石、十字石、橄榄石)和工业废渣磨料(如煤渣、铜矿渣、镍矿渣)等。该说明中所涉及的磨料大部分是一次性的。磨料也可以根据其硅的含量与其处理过的表面的粗糙度来进行分类。表面粗糙度的数据是用一个2*2英寸(61*61cm)的钢板做样板进行喷砂清理后测量得到的。磨料的其它一些有关性能包括:磨料的比重、硬度、高温时的重量变化、水溶性的污染物含量、含水量、含油量。磨料的粒度也可以决定处理后表面的表面粗糙度

23、。磨料供应商应提供在进行表面状况测量过程中使用的磨料的粒度分析表。而且这份磨料粒度分析表就作为在以后的提供的磨料的粒度标准。表6、7中列出了有关非金属磨料的相关的物理、化学性能。插入:铸铁丸和铸铁砂一SAEJ444aSAEJ444a的推荐工艺(经过自动化协会授权允许重新印刷)(本工艺属于喷砂清理工艺的一部分,它提供了有关铸铁丸和铸铁砂的尺寸等数据。它的推出代替了以前的SAE的相关工艺:喷砂清理的钢丸。对于钢丸来讲,其尺寸数据为经过标准筛分测量的孔径尺寸。对于喷砂来讲,其尺寸数据为标准筛分尺寸,并且以G开头。这些标准筛时符合ASTM-E11“测试用金属布筛的使用说明书”中给出的国家标准协会的相关

24、标准的。)相关的喷丸和喷砂的分类标准及尺寸指定由钢铁技术协会的喷砂清理分会的代表们来指定。钢铁技术协会由磨料的供应商、设备制造商、及自动化设备使用者们组成。磨料应当是圆的,而且坚硬。否则,带有棱角的或多空的磨料在使用过程中易于破碎。在实际使用过程中,磨料的此方面性能要求尤其严格,其尺寸必须在规定的范围以内。由于钢丸的质量对使用者的成本影响很大,所以必须由磨料的使用者和磨料的供应商共同对磨料的尺寸和质量控制的控制程度达成协议。表6非金属砂料的物理性质表6非金属砂料的物理性质硬度(Mohs)形状Sp.Gr.容积密度(lb/ft3)(kg/cm3)颜色自由硅含量(重量比)灰尘含量再利用性能天然矿石砂

25、料砂硅5圆231001602白90+高差长英矿物57圆341252002各种颜色100100粗中等细硬软新钢材焊接的新钢材热处理的钢材重钢板已腐蚀的钢板焊接氧化皮扫砂清理修理保养注:粗:+20NBS中:-#25+#40NBS细:-50#NBS表面粗糙度表面粗糙度是衡量喷砂清理后表面粗糙程度的一个物理量。表面高度是从表面的最低点测量到表面的最高点。经过喷砂清理后的表面粗糙度决定于使用的砂料的尺寸,类型,硬度,喷砂速度,以及喷射角度,待处理表面的硬度,以及使用的砂、丸的混合磨料的循环使用的次数。因此,允许使用的磨料的最大尺寸的取决于希望得到的涂层系统的厚度。表面所允许的最大粗糙度也决定于将涂装的油

26、漆的厚度。SSPC的研究表明,使用超过NIST#16筛的磨料进行喷砂清理而得到的表面的粗糙度过大,以至于涂一度底漆都不够。因此,应尽量避免使用大尺寸的砂料。然而,为了清除重氧化皮或锈,尺寸大的磨料是比较有效的。在这种情况下,应用两度底漆,而不是传统的一度底漆。表8中列出了在一般的或理想的工作条件(使用砂轮和喷嘴)下的最大及平均的表面粗糙度。如果大大提高空气压力和砂轮转速的话,表面粗糙度将大大加大。表8表8一些磨料喷砂清理后典型的最大表面粗糙度磨料类型最大粒度NIST筛号表面粗糙度最大值咼度(密耳)钢磨料1丸S230#18+#202.90.22.20.3丸S280#16+#183.50.32.5

27、0.4丸S330#14+#163.80.42.80.5丸S390#12+#144.60.52.60.7砂G50#25+#302.20.31.60.3砂G40#18+#203.40.42.40.5砂G25#16+#184.60.53.10.7砂G14#10+#126.50.85.10.9矿物磨料燧石丸中等-细3.50.42.70.4石英砂中等4.00.52.90.4锅炉渣中等4.60.53.10.5锅炉渣粗6.00.73.70.7重矿渣中等-细3.40.42.60.41.形成本表中的表面的高度所采用的是磨料可循环喷砂系统,磨料在稳定的操作条件下。由新磨料喷砂清理形成的表面的高度明显的高一点,磨料

28、的尺寸筛分数据分别在表4A和4B中。铸钢丸:硬度Rockwell4050铸钢砂:硬度Rockwell5560表面比色仪、拷贝磁带可以用来测量经过喷砂处理的表面平均的表面粗糙度。具体的测试方法见ASTMD4417(喷砂清理表面的表面粗糙度的实地测量方法)。SSPC7401中的一个报告“防腐涂层的表面粗糙度”提供了测量表面粗糙度的方法以及相关的喷砂清理方法和涂层施工方法。目测标准请注意,与SSPC说明书一同使用的有关目测标准只是提供了一个近似的最终表面状况的说明。因此,有关的目测标准只是作为SSPC表面预处理说明书的补充而非替代品。只有在特殊要求下才将相关的目测标准与SSPC的说明书一同使用。然而

29、,我们却推荐将相关的目测标准与SSPC的说明书一同使用。SSPCVis1-89(喷砂清理钢材表面的目测标准)用图片的形式描述了表面预处理前的四种锈蚀程度及喷砂清理的清理程度。SSPCVis1-89本身是一个独立的部分,它包含一个SSPCVis1-89导论。SSPCVis1-89的附录用图片描述了用非金属磨料和金属磨料进行清理后的白金属表面状况。SSPCVis3(动力工具和手工清理的目测标准)用彩色图片描述了不同的原始表面状态经过喷砂清理后的各种情况。尽管SSPCVis3有一个导论,但图片本身只是作为一个单独的补充。书面说明书是评价表面清理状况是否符合规定标准的主要依据,图片只能作为其补充。IS

30、O8501-1:1998/SISSS0559OO.ISO与SIS出版了一本手册,以图片的形式描述了经过动力工具清理、手工清理、喷砂清理的表面状况。这些图片同1967年出版的SSPC-VIS1中的图片是有所区别的。NACE的目视比较仪:NACE提供了一套目视比较仪以评价经过以石英砂(TM0170)、钢丸(TM0185)或工业废渣等为磨料进行喷砂清理的钢材表面的表面状况。测试用的钢板分别经过四种方法喷砂清理后用塑料密封起来以防止生锈。(NACE最近不计划继续发展此种比较仪)其它的图片测试标准:日本的制造工程协会提供了彩色图片来描述需要进行冲洗或涂富锌涂料的钢材表面在风化和再清理之前及之后的表面状况

31、。日本的造船协会提供的图片描述了各种类型的钢材钢材表面,如已油漆的、未油漆的、焊接过的、或气割的钢材在遭到各种伤害或风化之前或之后的状况。美国马里兰州提供的用图片描述喷砂清理后的表面状况的标准包含两套图片,分别对应于SSPC-SP6(经济型)和SSPC-SP10(接近白金属喷砂清理)(钢材的锈蚀程度应高于SSPCVis1-89中的规定。锈蚀等级C是不能接受的)。表面预处理工程标准:根据图片标准来进行钢材的表面预处理通常是比较困难的,因为原始的表面状况、所使用的磨料等的不同。因此,通常的做法是由投标方提供经过喷砂清理的表面的样品来,在对其表面的清洁程度和外观达到规定要求,经由合同双方达成一致后,

32、照此样品的标准进行施工。通常此样品的尺寸为6*6*3/16(约15*15*0.5cm)。此样品必须在施工过程保证彻底防腐和防锈。返锈通常当新的钢材表面暴露出来在湿度高或化学环境中钢材表面容易返锈。对于不同的情况来说,自喷砂清理后到反锈前的时间间隔也各不相同(从几分钟到几个礼拜)。在施工过程中必须及时检查。由于清理后的表面常常达不到涂装的要求,因此恰当的表面预处理施工必须得到保证。为了防止表面可能的失效,除非在涂底漆之前进行检查,表面预处理是否可以接受必须慎重考虑。在一般的环境中,最好在喷砂清理后的24小时以内进行涂装施工。无论如何都不允许由于时间拖延而导致钢材表面反锈。当材料的表面温度低于周围

33、环境的露点温度时,材料表面就会有水珠凝结。因此当钢材的表面温度低于露点温度以下5F(3C)时不要进行干喷砂清理。应当避免在喷砂清理前钢材过分的风化或暴露在像氯化物及硫化物之类的化学环境中,因为这样可能由于钢材表面遭受酸蚀和表面污染物难以清理而导致喷砂成本提高。喷砂清理后钢材表面任何残留的氯化物、硫化物及其它电解液可能对某些涂料不利。缓蚀剂:由于水的作用,湿喷砂清理可能很快就生锈。应当使用缓蚀剂来避免湿喷砂清理后的立即反锈。应当在产生任何可见的锈之前进行涂装。一种合适的湿喷砂清理的缓蚀剂是含有0.32%(重量比)亚硝酸钠和1.28%(重量比)磷酸二胺水溶液;或者含有约0.2%(重量比)的铬酸、铬

34、酸哪、重铬酸钠、或重铬酸钾的水溶液。注:如果使用重铬酸盐或铬酸盐,在操作过程中都应注意避免由于呼吸扩散或接触而使人身受到伤害。膜厚必须保证在喷砂清理之后采用的涂料可以完全覆盖表面的最高点。在表面最高点的干膜厚度必须等于所要求的膜厚。如果该干膜厚度不够,则可能导致涂层过早失效和生锈。为了保证涂层厚度测量正确,参见:SSPC-PA2(使用磁性测量仪器测量干膜厚度)。11.SSPC表面预处理说明书总结本说明书主要适用于厚、重的金属或钢板,但其同时适用于薄、轻的金属。由于在喷砂清理等过程中对表面的冲击等因素可能造成表面变形或弯曲,因此在实际操作中应注意这个问题。也可能发生根据本说明书进行操作得不到理想

35、的表面结果,此时,作业者应该采取措施对本说明书进行修正以得到理想的结果。不管使用什么方法,在表面处理过程中可能受到损害的设备,如附近的设备、已完成项目的表面、以及可能受到损坏的表面必须受到保护。有时在老的涂层上的保养性重涂的涂层与已有的涂层可能是不相容的。此时,无论在什么情况之下,老的涂层都应该清除,至少应到接近白金属喷砂清理(SSPC-SP6)的程度。第一篇(钢结构涂装手册)中的几章讨论了机械表面预处理以及在车间、保养、铁路、公路、贮罐、轮船、精馏塔、以及各种其它类型的车间的表面清理的特殊要求。当选择一个说明书时,应当参考该部分。第二部分(钢结构涂装手册)第四章(涂装说明书简介)列出了SSP

36、C油漆说明书对表面清理的最低要求。第二部分(钢结构涂装手册)第三章(涂装手册)也给出了各种油漆配套和各配套中底漆所推荐的最低表面处理要求。11.1SSPC-SP1(溶剂清理):溶剂清理说明书中包含的方法包括:使用溶剂进行擦洗、浸没在溶剂中、溶剂喷淋、蒸汽除油、蒸汽清洁、乳剂清洁、涂层的化学法剥离、进行清理等。溶剂清理主要除掉油、油脂、灰、土、润滑油、和其它的有关有机物。使用涂层清洁剂或碱性涂层剥离剂,溶剂清理也可以用来除去表面的旧涂层。像氯化物、硫酸盐、焊接剂、锈、氧化皮等无机物等不能被有机溶剂清理掉。表9SSPC涂料说明书确定的表面清理的最低要求涂料种类表面清理最低要求油基涂料手动工具清理(

37、SSPC-SP2)醇酸涂料经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP8)酚醛树脂涂料经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP9)乙烯类涂料经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)防锈涂料溶剂清理(SSPC-SP6)或常规清理石油沥青底漆经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)煤焦油涂料经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)焦油环氧涂料经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)富锌涂料经济型喷砂清理(SS

38、PC-SP6/NACENo.3)环氧聚酰胺漆经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)氯化橡胶经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)聚硅氧烷醇酸经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)氨基甲酸乙脂经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)乳液经济型喷砂清理(SSPC-SP6/NACENo.3)或酸洗法清理(SSPC-SP10)喷镀金属接近白金属喷砂清理(SSPC-SP2/NACENo.2)1如果表面清理要求最低达到

39、经济型喷砂清理的标准,建议采用清理等级更高的标准。等级更高的表面清理标准更加彻底、可以更加经济的得到更好的清洁程度,在中等腐蚀情况下将被要求使用。具体的细节参见第二部分(钢结构涂装手册)第五章。在绝大部分情况下,将采用SSPC-SP11(动力工具清理到金属裸露)而不使用SSPC-SP6/NACENo.3.因为大部分溶剂对人体是有害的,所以在使用溶剂清洁表面时必须小心。相关的安全措施,如通风、吸烟、静电、口罩、眼镜、或皮肤接触等必须达到规定标准。碱性清洁剂在成分和使用方法上有很大差别。详细细节在第一篇(钢结构涂装手册)中。有一点很重要,在清洁工作完成后,表面不应有任何碱性残留物。在清洁完成后将使

40、用石蕊试纸或万用指示纸对表面进行测试,保证表面无碱性物质或至少其碱性小于清洁所使用的水。11.1.1汽油、煤焦油、松节油溶剂:这种类型的溶剂通过溶解或稀释表面的油和油脂来除掉它们。有一些溶剂,如煤焦油等,也可以溶解载色剂从而可以除掉它们。在使用溶剂清理了表面的油和油脂后,必须使用清洁的溶剂对表面再进行一次清理,否则表面残留的溶剂将影响涂层和金属之间的附着力。根据ASTMD484说明书,在一般情况下,应该使用石油溶剂或斯掏达溶剂(一种溶剂专用名字,根据本电脑中的科技词典所述。斯掏达,StoddardSolvent)。石油溶剂是基于矿物醇(脂肪)的,其闪点最小为100F(38C)。当环境温度为80

41、90F(2530C)时,应该使用高闪点的矿物溶剂,闪点最小为120(50)。在很热的情况下,当环境温度高于95F(35C),应当采用重石油提炼的溶剂,闪点最低为140F(60C)。所有的溶剂都是对人体有害的,因此在操作过程中,必须保证空气中溶剂的浓度低于安全标准(见表10,安全极限)。如果在封闭空间操作、溶剂浓度过大时,应该配备新鲜空气呼吸系统。输送的新鲜空气应该没有马达产生的一氧化碳或其它有害污染物。应该保证空气重溶剂的浓度低于爆炸或燃烧的安全极限浓度。在一般情况下使用汽油或V.M.&P.Naphtha太危险了。当表面清洁要求较高时,可以使用芳香烃或煤焦油溶剂,但是它们的毒性更大,闪点更低。

42、苯的毒性最大,不应该使用,尤其是考虑到其很低的闪点和其易燃易爆性。当二甲苯、甲苯和高闪点的精练石油在空气中的浓度在表10中规定的安全标准以下时,也可以采用。如果其浓度过大,应该使用新鲜空气防毒面具。由于这些溶剂的毒性和易燃易爆性,在使用过程中必须十分小心以保证安全。也可以使用氯化烃。但除非有特殊要求,而且也要有专门培训的熟练工人,氯化烃一般不使用,因为氯化烃有毒。氯化烃将对不锈钢产生不良影响,因此此时不应使用氯化烃。“安全溶剂”即所使用的溶剂的闪点低于规定要求,其在氯化烃的浓度不对健康构成危害的情况下使用。11.1.2碱性清洁剂:这类溶剂通过将表面的污染物如油等碱化,将表面活化后将其除掉。它们

43、能更有效的将已有的涂层碱化从而将之除掉。由于肥皂泡的水溶性良好,因此在碱化后很容易通过清洗将之除掉,并且附着紧密的老涂层的附着力已经被化学反应给大大降低了。最常用的碱性清洁剂使磷酸钠。其它一些碱性清洁剂也可以用。有一些是加入了湿润剂和洗涤剂的混合物。它们应当遵照制造商的说明使用。由于许多碱性清洁剂可除掉油漆,因此在选择碱性清洁剂时必须考虑其对涂层的损害程度.如果没有现成的清洁剂,也可以这样处理以得到理想的表面清洁度:在1加仑水中加入2盎司磷酸钠,2到3盎司肥皂和或其它合适的添加剂。这种溶剂最好在加热后使用,如果不加热,最好提高该溶液的浓度。这种溶液可以喷淋,也可以擦洗。如果在倾斜的贮罐中使用,

44、其浓度应该是普通情况下使用的浓度的三倍。如果不从表面开始清洗,这种清洁剂将软化并最终是大部分涂层变松。如果清洗的主要目的是清除表面的大部分涂层,可以使用腐蚀性的苏打水(氢氧化钠)来代替本溶液。残留在表面的肥皂水对表面的损害等于表面的一层油膜,将大大降低涂层的附着力。因此,表面应该使用清洁的水(最好是高压热水)进行彻底清洗以除掉表面的肥皂水和其它杂物。而且碱性物质也应从表面彻底清除,否则它们将会将新涂层碱化。为了测试表面的碱性,应该使用Ph试纸,将Ph试纸正对钢材表面。清洗后的表面的Ph值应小于清洗用的水的Ph值。清洗之后,应该将钢材表面钝化,以消除碱性清洁剂对涂料附着力的不良影响。钝化用的溶液

45、可以是含有约0.1%的铬酸、铬酸钠、重铬酸钾的水溶液。应该特别小心保护操作者的眼睛,应该戴护目镜或眼镜。如果溶液可能碰到工人的手,应该带橡胶手套。铬酸和铬酸盐可能对工人的皮肤炎,因此应该采取措施保护工人的皮肤和手。如果喷涂清洁剂、铬酸、或铬酸盐,应该使用防毒面具。11.1.3乳剂清洁剂:乳剂清洁剂通常含有能溶解油的肥皂或乳化成分,以及煤油或其它矿物提炼物。它们通常是制成浓缩物,后可由煤油或其它矿物提炼物稀释以便喷到待清理表面上。它们在压力下与水发生乳化反应,洗掉油、油脂、和其它污染物。它们可以用水稀释、乳化并使用在该种情况下使用。但是,在任何情况之下都应当遵守制造商的使用说明。乳剂残液容易留在

46、表面上。这种残留物将在表面上留下一薄层油膜。如果使用的涂层不允许,该层残留物必须从表面上清理掉。可以使用蒸汽、热水、清洁剂、溶剂、或含有碱性清洁成分的洗涤剂。推荐使用碱性乳剂清洁剂,它综合了碱性清洁剂和乳剂清洁剂的优点。11.1.4蒸汽清理:蒸汽清理可以使用蒸汽、高压热水或二者同时使用。用来清理表面的蒸汽和热水通常加入清洁剂或碱性清洁剂。蒸汽和热水通过加热、乳化作用或水的稀释作用来清除表面的油、油脂、肥皂。当用来清理旧涂层时,蒸汽烘烤载色剂,降低它们的强度和与表面的黏着力。这样再进行清洗时旧涂层可以很容易清理掉。当使用清洁剂时,其与表面的高的亲和力也可以达到相同的作用。如果表面残留有一点油、油

47、脂、肥皂、清洁剂、或碱性物质,新的涂层将不能在表面上附着。所以应当在清理完后用清洁的水进行清洗。11.1.5安全极限值:参见美国国家工业卫生学家手册“1978年工作间环境空气污染物中化学、物理成分安全极限(TLV)”(见表10)表10溶剂的安全限量4溶剂采用值TWA-TLM采用值STEL-TLV2ppmmg/m3ppmmg/m3丙酮750178010002375苯-面漆10302575丁基乙二醇一乙醚2512075360四氯化碳53020125环己烷30010503751300表氯醇-面漆210520醋酸乙脂4001400乙醇10001900二氯化乙烯10401560乙二胺1025咲喃甲醇10

48、401560甲醇200260250310二氯甲烷1003505001740石油精,煤焦油3石油精,石油全氯乙烯503352001340异丙醇4009805001225斯套达溶剂1005252001050甲苯100375150560二氯乙烯502702001080松节油100560150840二甲苯100435150655TWA-TLV安全极限一时间重量平均)时间重量平均是对于一般的8小时工作日或40小时工作周。STEL-TLV(安全极限一暴露时间限制):工人能暴露的最大时间间隔是15分。一般来讲,芳香烃的含量将决定安全极限。翻印美国国家工业卫生委员会手册中的“车间环境物理、化学物质含量安全极限

49、”,1984-1985年版。安全极限(TLV)的值经常修改。请注意OSHA的有关数值可能不同(可能低一点)。因此,ACGIH推荐的有关资料有时可能不准确。11.2SSPC-SP2(手动工具清理):手动工具清理是一种比较理想的方法,可以用来对使用于暴露在一般的大气环境中、室内、和保养性重涂下的表面清理,在保养性重涂时应当配合使用溶解性良好的涂料。手动工具清理不能完全清理掉表面的所有的残留物和锈以及附着紧密的氧化皮。手动工具清理通常使用在保养性重涂的涂底漆之前的对小的有限面积进行清理。为了能将失败的可能降到最低或尽量减少,对于所处温和环境的表面处理,也应严格遵守动力工具清理说明书中较好的时间经验,

50、严格按照本说明书中列出的操作步骤进行。如果底漆进行喷涂,在进行手动工具清理时也应当小心。在进行手动工具清理之前,表面的油、油脂、所有的盐都应当清理到SSPC-SP1(溶剂清理)所规定的标准。焊接时的焊剂、焊渣和烟将可能导致焊缝涂装失败,因此应当特别注意,对其进行彻底清理。表面上所有的松动的物质必须在涂装之前彻底清理掉,可以使用清洁、干燥、无油的压缩空气、刷子或真空清理等方法。松的锈:根据说明书的标准判断表面的锈蚀等级通常是很困难的。问题在于判断残留物究竟是附着紧密还是松的。本说明书认为:如果使用钝的油泥刀或其它主观判断方法不能将之从表面清理掉,该残留物就是附着紧密的。一种可能的解决方法是建立一

51、种标准的清理方法,在该标准方法中刷子的类型、力量、速度等都是给定的。建立标准的表面是待清理表面的一个较平的部分。应该强调的是建立这只是建立一种标准的清理方法而不是给定生产速度。只要采用本说明的标准方法进行清理,生产速度不是问题。针对不同的标准的数值取决于表面是否得到了正确的表面清理。11.2.2目测标准:如果双方同意,SSPC-VIS3,ISO8501-1:1988或其它目测标准也可以作为本说明书的补充。具体见表11。表11SSPC与ISO目测标准之对应表面清理标准钢材表面原始状况图片标准SSPC/NACEISOSSPC/ISO描述SSPC-Vis1ISO8501-1SP5/NACENo.1白

52、金属喷砂清理Sa3锈蚀等级A完整的氧化皮ASP-5,ASP-5N1,ASP5-N2,ASP5-N3,ASP5-M1,ASP5-M2,ASP5-M3(#)ASa3锈蚀等级B有锈和氧化皮BSP-5BSa3锈蚀等级C100%的锈CSP-5CSa3锈蚀等级D锈且有蚀坑DSP-5DSa3SP10/NACENo.2接近白Sa21/2锈蚀等级A完整的氧化皮ASP-10ASa21/2金属喷砂清理锈蚀等级有锈和氧化皮BSP-10BSa3锈蚀等级C100%的锈CSP-10CSa3锈蚀等级锈且有蚀坑DSP-10DSa3锈蚀等级A完整的氧化皮SP6/NACENo.3经济型喷砂清理锈蚀等级有锈和氧化皮BSP-10BSa

53、2Sa2锈蚀等级C锈蚀等级锈蚀等级A锈蚀等级100%的锈锈且有蚀坑完整的氧化皮有锈和氧化皮CSP-10CSa2DSP-10DSa2BSP-10BSa1SP7/NACENo.4扫砂清理锈蚀等级C锈蚀等级Sa1SSPCISO锈蚀等级A锈蚀等级100%的锈锈且有蚀坑SSPC完整的氧化皮CSP-10DSP-10SSPC-Vis3ASP2CSa1DSa1ISO8501-1SP2手动工具清理有锈和氧化皮BSP-2BSt2St2锈蚀等级C锈蚀等级100%的锈锈且有蚀坑CSP-2CSt2DSP-2DSt2SP3动力工具清理SP11动力工具清理到金属裸露情况E涂层大部分完整ESP-2情况F富锌涂层FSP-2情况

54、G在氧化皮上的已破坏涂层GSP-2锈蚀等级A完整的氧化皮ASP3/PWB,ASP3/SD,ASP3/NG锈蚀等级B有锈和氧化皮BSP3/PWB,BSP3/SD,BSP4/NGBSt3锈蚀等级C100%的锈CSP3/PWB,CSP3/SD,CSP5/NGCSt3锈蚀等级D锈且有蚀坑DSP3/PWB,DSP3/SD,DSP6/NGDSt3情况E涂层大部分完整ESP3/PWB,ESP3/SD,ESP7/NG情况F富锌涂层FSP3/PWB,FSP3/SD,FSP8/NG情况G在氧化皮上的已破坏涂层GSP3/PWB,GSP3/SD,GSP9/NG锈蚀等级A完整的氧化皮ASP11锈蚀等级B有锈和氧化皮BS

55、P11锈蚀等级C100%的锈CSP11锈蚀等级D锈且有蚀坑DSP11情况E涂层大部分完整ESP11,ESP11/R情况F富锌涂层FSP11,FSP11/R情况G在氧化皮上的已破坏涂层GSP11St3SSPC-Vis1包含了SP5,SP6,SP7,SP10的图片。SSPC-Vis3包含了SP2,SP3,SP11的图片。#可替代的非金属磨料:ASP5-N1,ASP5-N2,ASP5-N3。#可替代的金属磨料:ASP5-M1,ASP5-M2,ASP5-M3。NACE目测目测标准TM-01-70和TM-01-75的钢样板是由由塑料包裹的石英砂或钢砂料加工而成的。ISO标准的Sa3,Sa21/2,Sa2

56、,St2和St3与SSPC的对应标准相似。ISO8501-1的图片(1978到1982年印刷)可能不能完全描述SSPC相关标准描述的情况。ISO的图片中描述的BSa3中的黑色区域近似代表氧化皮,因此,它不能作为SSPC-SP6的有效代表。ISO的图片描述的ASa3,BSa3,CSa3不能完全描述喷砂清理后的钢材表面的粗糙情况。11.3SSPC-SP3(动力工具清理):与手动工具清理相比,动力工具清理可以提供一个更好的表面清理状况。如果根据根据本说明书进行了正确施工,可以得到良好的涂层性能。在进行手动工具清理之前,表面的油、油脂、所有的盐都应当清理到SSPC-SP1(溶剂清理)所规定的标准。焊接

57、时的焊剂、焊渣和烟将导致焊缝涂装的失败,因此应当特别注意,对其进行彻底清理。表面上所有的松动的物质必需在涂装之前彻底清理掉,可以使用清洁、干燥、无油的压缩空气、刷子或真空清理等方法。应当注意的是使用动力工具清理时要防止在表面上造成额外的粗糙,因为这些突起和毛边不能完全被涂层覆盖,将导致涂层失效。过度的动力钢丝刷也能对表面涂层的性能产生不良影响,如果清除表面氧化皮时将表面磨的太光滑,涂层将不能附着在表面上。松动的锈:根据说明书的标准判断表面的锈蚀等级通常是很困难的。问题在于判断残留物究竟是附着紧密还是松的。本说明书认为:如果使用钝的油泥刀或其它主观判断方法不能将之从表面清理掉,该残留物就是附着紧

58、密的。一种可能的解决方法是建立一种标准的清理方法,在该标准方法中刷子的类型、力量、速度等都是给定的。建立标准的表面是待清理表面的一个较平的部分。应该强调的是建立这只是建立一种标准的清理方法而不是给定生产速度。只要采用本说明的标准方法进行清理,生产速度不是问题。针对不同的标准的数值取决于表面是否得到了正确的表面清理。11.3.2目测标准:如果双方同意,SSPC-VIS3,ISO8501-1:1988或其它目测标准也可以作为本说明书的补充。具体见表11。11.4SSPC-SP4(新钢材火焰除锈法):本方法已于1982年停止使用了。11.5SSPC-SP5/NACENO.(1白金属喷砂清理喷砂清理到

59、金属表面呈彻底的金属光泽):白金属喷砂清理通常使用在腐蚀非常厉害的大气中以及在浸没或埋入的条件下,要求最高的表面清理程度并保证高的表面清理费用。白金属喷砂清理可以完全清除表面的锈、氧化皮、和其它杂物和污染物从而可以保证良好的涂层性能。在一般的大气环境中或一般的使用情况下,白金属喷砂清理很少使用。在特别需要进行白金属喷砂清理的表面上防止返锈是很困难的,例如在潮湿或化学环境中。白金属喷砂清理应当在没有污染物或返锈产生,可以迅速进行涂装时进行。好的经验方法是在同一天中喷砂清理的面积不超过可以进行涂装的面积。当在进行保养性涂装时使用本方法,应当在专门的说明书中说明根据本标准方法,需要进行喷砂清理的程度

60、和需要进行现场喷砂清理的数量。在保养性涂装中,表面的完整的旧涂层一般不要求除掉,除非它们特别厚、特别硬或与新涂层不相容。SSPC-PS1(车间、野外和保养性涂装)和SSPC-PS导论4(在油或醇酸涂层上的保养性涂装导论)有附加的保养涂装的方法。11.5.1目测标准:在双方同一的前提下,SSPC-Vis89或其它目测标准可以用来作为本表面清理说明书的补充评价标准。表11中给出了SSPC和ISO相互对应的图象标准的标准。清理的表面颜色可能由于钢材本质、磨料和以前的涂层的影响而不同。11.6SSPC-SP6/NACENo3(经济型喷砂清理):经济型喷砂清理用在进行要求一般的喷砂清理的情况之下,此时对

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