Подготовкаповерхности и нанесение лакокрасочных материалов
Главнаязадача и обязанность инспектора – контроль за выполнением очистных и окрасочныхработ и оценка соответствия качества работ требованиям соответствующихстандартов.
Общиеобязанности инспектора включают в себя контроль выполнения следующих основныхтребований:
1. Контролькачества должен производиться по всем стадиям очистных и окрасочных работ.
2. Всеиспользуемые материалы должны иметь необходимую сопроводительную документацию,подтверждающую их качество, и храниться должным образом.
3. Технологическоеоборудование и оснастка должны быть в работоспособном состоянии.
4. Приборыконтроля должны быть проверены и иметь соответствующее клеймо.
5. Навсе работы должны быть необходимые технологические документы.
6. Рабочиеи обслуживающий персонал должны быть ознакомлены с документацией и требованиямик выполнению очистных и окрасочных работ и иметь соответствующую квалификацию.
7. Условияокружающей среды должны соответствовать требованиям, указанным всоответствующих стандартах и технологической документации на конкретные видыработ.
8. Всеработы должны выполняться с точным соблюдением правил техники безопасности иохраны окружающей среды.
9. Всеконтрольные операции должны документироваться, по окончании работ долженсоставляться отчёт.
10. Инспектордолжен разъяснять всем участникам работ свои функции и требования, добиватьсяполного взаимопонимания и хороших взаимоотношений.
Используютсяследующие формы отчётной документации:
1. Журналпроизводства работ.
2. Журналпооперационного контроля.
3. Актыконтроля по отдельным этапам работы.
В случаекаких-либо отклонений от требований стандартов или технологическойдокументации, которые не были исправлены по замечаниям инспектора, оформляетсяуведомление о нарушении требований. В случае если согласованного решения обисправлении отклонения принять не удалось, инспектор указывает в сводном отчётепричины, по которым они не были исправлены.
В современноммире коррозия металлов и защита их от коррозии является одной из важнейшихнаучно-технических и экономических проблем.
Различают двавида потерь: прямые и косвенные. Прямые – безвозвратные потери металла,стоимость замены оборудования, металлоконструкций, расходы напротивокоррозионную защиту. Косвенные – простой оборудования, снижение качествапродукции.
Весьмаактуальны вопросы защиты от коррозии для судостроения и флота как вследствиеметаллоёмкости судов, так и в связи с агрессивными средами и жёсткими условиямиэксплуатации корпусных конструкций.
Посколькуосновным средством противокоррозионной защиты металла являются лакокрасочныепокрытия, то вполне вероятно, насколько важны и актуальны вопросы примененияэффективных лакокрасочных материалов и качественного их нанесения. Наиболеепоказательно сопоставлять затраты по стоимости окрашивания 1 м2поверхности. Окончательная стоимость покрытия – это сумма прямых, косвенных инепредвиденных расходов.
Прямыезатраты включают:
– стоимостьЛКМ, растворителей, расходных материалов;
– стоимостьразового оборудования, технологической оснастки;
– амортизационныеотчисления на восстановление оборудования и основных производственных фондов;
– полныезатраты на выполнение подготовительных, очистных и окрасочных работ;
– и т.д.
Косвенныезатраты включают:
– затратына обеспечение условий для проведения очистных и окрасочных работ (освещение,отопление и т.п.);
– затратына возведение лесов, подмостей, на транспортные услуги и т.п.
Непредвиденныерасходы возникают в результате:
– прерыванияработ из-за погодных условий;
– вынужденныхпростоев по техническим причинам;
– необходимостиповторного выполнения работ вследствие низкого качества их первичноговыполнения.
Эффективностьпокрытия оценивается как комплекс функциональных свойств (противокоррозионных,декоративных, износостойких и пр.) на протяжении срока службы покрытия. Такимобразом, решающим фактором выбора того или иного варианта покрытия является егодолговечность.
Из этогоследует, что экономически целесообразно наносить долговечные покрытия,используя высококачественные лакокрасочные материалы, оборудование исовременные методы подготовки поверхности и нанесения материалов.
Нецелесообразноэкономить на подготовке поверхности под окраску, хотя качественнаяпескоструйная обработка стоит дорого – в среднем 60–70% от общих расходов понанесению покрытия.
И, наконец,на чём никогда нельзя экономить – это на проведении строгого и тщательногопооперационного контроля всего процесса нанесения покрытия.
Подготовкаповерхности
Защитные свойства лакокрасочных покрытий зависят отвзаимодействия лакокрасочного материала с подложкой. Непременное условиеформирования покрытия – смачивание поверхности подложки жидким лакокрасочнымматериалом.
Типичныезагрязнения металлов – это прокатная окалина и ржавчина. Наибольшую опасность вызываетокалина, представляющая собой смесь оксидных соединений железа. Окалина прочносцеплена с металлом, и её удаление является самой трудоёмкой частью очистныхработ.
Загрязнения ввиде жиров, масел и смазок ухудшают условия смачивания поверхностилакокрасочными материалами и ослабляют взаимодействие краски с подложкой, чтоотрицательно сказывается на адгезии и защитных свойствах будущего покрытия.
Даже послетщательного обезжиривания поверхности и удаления продуктов коррозии на неймогут оставаться другие загрязнения, в частности, пыль от разрушения частицабразива, остатки прежней краски и т.п. Они должны удалятся с поверхности повозможности более тщательно.
Рельеф на поверхности окрашиваемого объекта связан сприродой материала, исходными дефектами поверхности и условиями обработки.
Металлическая поверхность, подготовленная к производствуантикоррозионных работ, не должна иметь заусенцев, острых кромок, сварочныхбрызг, наплывов, прожогов, остатков флюса, дефектов, возникающих при прокатке илитье в виде неметаллических макровключений, раковин, трещин, неровностей, атакже солей, жиров и загрязнений.
Переднанесением защитных покрытий стальные поверхности необходимо очистить отоксидов струйным способом с применением дробеструйных установок, механическимищётками или преобразователями ржавчины. Способы очистки поверхности указывают втехнической документации.
Стальныеповерхности, предусмотренные к обработке преобразователями ржавчины, должныочищаться только от отслаивающихся плёнок ржавчины или окалины.
Приабразивной очистке на обрабатываемой поверхности должно быть исключенообразование конденсата.
После очисткиметаллическую поверхность необходимо обеспылить.
Дефектыповерхности приводят к разнотолщинности покрытий, возникновению непрокрашенныхучастков и к преждевременному разрушению покрытия и коррозии.
Бетонная поверхность, подготовленная к нанесениюантикоррозионной защиты, не должна иметь выступающей арматуры, раковин,наплывов, околов рёбер, масляных пятен, грязи и пыли.
Местапримыкания пола к колоннам, фундаментам под оборудование, стенам и другимвертикальным элементам должны быть замоноличены.
Опорыметаллоконструкций должны быть обетонированы.
Влажностьбетона в поверхностном слое толщиной 20 мм должна быть не более 4%.
Бетонные поверхности,ранее подвергавшиеся воздействию кислых агрессивных сред, должны быть промытычистой водой, нейтрализованы щелочным раствором, вновь промыты и высушены.
При оценкерельефа с точки зрения подготовки поверхности обращают внимание нашероховатость поверхности. Необходимо добиваться оптимальной шероховатостиприменительно к конкретному виду покрытия. Шероховатость поверхности можетвлиять на свойства будущего покрытия и положительно, и отрицательно. С однойстороны, увеличение шероховатости приводит к увеличению истинной поверхностиконтакта между краской и подложкой. С другой стороны, ведёт к увеличениютолщины покрытия и к повышенному расходу лакокрасочных материалов.
Имеютсяразличные способы получения требуемой шероховатости подложки: выбор способаобработки, выбор материала, размера и формы частиц абразива и др. Шероховатостьповерхности после абразивоструйной обработки оценивают по стандарту ИСО 8503.
Общие требованияк подготовке поверхности
Качественнаяподготовка поверхности под окраску – одно из основных условий качества идолговечности лакокрасочного покрытия. Цель подготовки – удаление с поверхностилюбых загрязнений, мешающих непосредственному контакту лакокрасочного материалас подложкой, а также создание рельефа поверхности, способствующего увеличениюистинной поверхности контакта.
Подготовкаповерхности под окраску состоит из следующих операций:
1. устранениедефектов поверхности;
2. обезжиривание;
3. удалениепродуктов коррозии;
4. удалениепрочих загрязнений.
Для удаления загрязнений и создания требуемой шероховатостиповерхности используются следующие методы: механические, термический ихимические. Выбор метода обработки производится с учётом следующих факторов:
1. требуемогоуровня чистоты и определённого рельефа поверхности;
2. совместимостис выбранной системой лакокрасочного покрытия;
3. материалаи исходного состояния поверхности;
4. наличияранее нанесённых покрытий и их состояния;
5. требуемойдолговечности покрытия с учётом условий эксплуатации объекта;
6. наличиесоответствующего оборудования, материалов, приборов контроля, персонала;
7. доступностиповерхностей, возможности необходимого освещения;
8. соответствияусловиям безопасности труда и охраны окружающей среды;
9. экономическойцелесообразности.
Стоимостьработ по подготовке поверхности обычно составляет от 50 до 80% общей стоимостиокрасочных работ. Поскольку эта стоимость обычно пропорциональна достигаемомууровню чистоты поверхности, то следует выбрать либо уровень подготовки,соответствующий системе покрытия, либо систему покрытия, соответствующую уровнюподготовки. После очистки следует как можно быстрее нанести слоймежоперационной грунтовки.
Во время выпадения осадков не следует производить очистку сиспользованием сухих методов. Если работу всё-таки нужно проводить, важнопринять соответствующие меры предосторожности: укрытия, нагрев поверхности ит.п.
Передпроведением абразивоструйной обработки поверхность необходимо очистить отмасел, смазок, грязи и других загрязнителей. При наличии толстого слоя ржавчиныеё необходимо предварительно снять с помощью ручного или механизированногоинструмента. При наличии на поверхности растворимых солей их следует удалитьструёй воды до или после абразивоструйной обработки.
Способподготовки поверхности, тип абразива, чистота поверхности, шероховатостьповерхности и другие параметры очистки указаны в технологической документации(КТП, ППР) на окрасочные работы.
Если впроцессе очистных работ не достигнута необходимая степень подготовкиповерхности, то работа должна быть повторена. При этом могут быть использованыдругие более подходящие для этого случая методы.
В случаяхлокального удаления прежнего покрытия, должны соблюдаться следующие условия:
- оставшееся покрытиедолжно быть совместимо с новым покрытием и не снижать его защитные свойства;
- во время локальнойочистки не должны быть повреждены соседние участки;
- это должно бытьэкономически целесообразно.
Технология иоборудование для подготовки поверхности
Сухаяабразивоструйная очистка
Очисткаосуществляется путём включения абразива в воздушный поток и направления потокасмеси воздух-абразив (скорость потока до 150 м/с) с помощью сопла наочищаемую поверхность.
При соударении с поверхностью металла поток абразиваудаляет ржавчину, прокатную окалину, имеющиеся покрытия и другие загрязнения.Одновременно поверхность приобретает характерный рельеф, который способствуетлучшей адгезии покрытия с металлом.
Абразивоструйная очистка является наиболее распространёнными эффективным методом подготовки поверхности.
Достоинства:
- высокая производительность;
- возможность использованиякак стационарного, так и переносного оборудования;
- возможность обрабатыватьразнообразные по форме и материалу конструкции;
- возможность локальнойобработки;
- возможность регулированиячистоты и шероховатости поверхности.
Недостатки:
- большое количество пыли,выделяемой при очистке;
- невозможность удалениянекоторых загрязнений (водорастворимые продукты коррозии, соли, водоросли).
При выбореабразива необходимо учитывать следующие его характеристики:
- материал (химическийсостав, удельную массу);
- диапазон размера частиц;
- форму частиц (S, G);
- твёрдость;
- экономическиесоображения.
Абразивдолжен быть сухим, легко пересыпающимся; в нём должны отсутствовать загрязненияи посторонние частицы, способные ухудшать адгезию и усиливать коррозию металла.
Все установкиимеют резервуар для абразива, размер которого должен соответствовать объёмуочистных работ и требуемой производительности.
Требования кконструкции резервуара:
- абразив должен свободно иравномерно поступать в шланг;
- резервуар должен иметь навыходе фильтр в виде сетки для предотвращения засорения шланга и соплапосторонними предметами;
- резервуар должен бытьснабжён клапаном для регулирования подачи абразива к соплу.
Большое значение имеют длина и форма внутреннего каналасопла, определяющие скорость частиц абразива. Оптимальная длина сопласоставляет не менее 10 диаметров выходного отверстия и обычно находится впределах 100–250 мм.
В настоящее время преимущественно используются сопла срасширяющимся к выходу каналом (форма трубы Вентури). Это позволяет приодинаковых параметрах (диаметре, давлении, типе абразива и пр.) увеличитьскорость частиц в 1,5–1,8 раза.
Диаметр соплаобычно выбирается, исходя из правила:
диаметр сопла= диаметр наибольшей частицы абразива x 4
Полученнаявеличина округляется в сторону увеличения.
Существенныммоментом технологии очистки является правильный выбор угла наклона струиабразива и расстояние от сопла до очищаемой поверхности. Наибольшая энергиясоударения достигается при 900, однако на практике используется угол60–800, за счёт чего достигается большее пятно обработки и лучшийэффект очистки. Расстояние от сопла до поверхности обычно выбирается операторомс учётом различных факторов и находится в пределах 200–400 мм.
Непременнымтребованием при абразивоструйной очистке является чистота сжатого воздуха. Всостав оборудования должен обязательно входить маслоотделитель. Качествоподаваемого воздуха должно обязательно контролироваться.
Послеабразивоструйной очистки перед нанесением лакокрасочных материалов поверхностьследует очистить от образовавшейся пыли сжатым воздухом или вакуумной очисткой.
Гидроструйнаяочистка
Гидроочистка заключается в обработке поверхности струёйводы, подаваемой под высоким давлением (до 200 МПа) насосом через сопло.Требуемое давление зависит от типа и количества загрязнений. Метод гидроочисткииспользуют для удаления водорастворимых загрязнений (солей, растворимыхотложений), рыхлой ржавчины, морских обрастателей, водорослей и т.п.
Достоинства:
- Высокая производительность;
- Низкая стоимость.
Недостатки:
- невозможность удаления окалины иплотной ржавчины;
- необходимость сушки поверхности послеочистки.
Наибольшее применение этот метод нашёл в судоремонте, где сего помощью удаляют продукты биообрастания и разрушенное лакокрасочноепокрытие. Перед нанесением нового покрытия поверхность высушивают, а принеобходимости подвергают повторной очистке сухими методами.
Очистка ручным и механизированныминструментом
Эти методы следует использовать в случаях, когда указанныевыше методы очистки неприемлемы, поскольку очистка инструментом обеспечиваетхудшую чистоту и рельеф поверхности. К тому же зачастую она оказывается и болеетрудоёмкой и дорогостоящей.
Для ручной очистки применяются металлические щётки,различной формы скребки, шпатели, стамески, абразивные шкурки, зубила. Ручнойинструмент используют на начальном этапе очистки для удаления относительнолегко снимаемых загрязнителей.
Механизированный инструмент с пневматическим илиэлектрическим приводом более производителен. Также используют вращающийсяударный инструмент (шарошки), проволочные щётки (угловые и торцевые), молоткиразличной конфигурации, иглофрезы, зачистные машины с абразивной шкуркой,абразивные круги и другие инструменты.
При использовании ручного и механизированного инструментанеобходимо принять меры для предотвращения чрезмерной шероховатости поверхностии, наоборот, полировки поверхности.
При очистке ручным и механизированным инструментомнеобходимо в первую очередь удалить толстые слои ржавчины, а также видимыемасло, смазку и грязь.
Обезжиривание
Химическое обезжиривание основано на растворении,эмульгировании и разрушении (омылении) жиров и масел.
Основное распространение среди органических растворителейполучили уайт-спирит, дихлорэтан и др., обладающие высокой активностью поотношению к загрязнениям, стабильностью, низким поверхностным натяжением иумеренной летучестью. Обработку растворителями проводят в жидкой или паровойфазах. Недостатком органических растворителей является их токсичность, пожаро ивзрывоопасность.
Технологический процесс обезжиривания включает следующиеоперации:
1. обработка раствором;
2. промывка;
3. сушка.
Обработку проводят либо погружением, либо распылением (повозможности в закрытых камерах).
1. Контролькачества подготовки поверхности
Общиетребования
В задачумастера входит тщательный пооперационный контроль всего технологическогопроцесса подготовки поверхности, включая:
- качество используемыхматериалов;
- работоспособностьоборудования, технологической оснастки;
- квалификацию персонала;
- соответствиеклиматических условий требованиям технологической документации на проведениеочистных работ;
- параметрытехнологического процесса;
- качество выполненияотдельных технологических операций;
- соблюдение правил техникибезопасности и охраны окружающей среды.
Выбранный способ обработки поверхности долженсоответствовать требуемой степени очистки согласно стандарту ИСО 8504.
Используемыйпри обработке поверхности сжатый воздух должен быть очищен от влаги и масла спомощью масловлагоотделителя.
При оценкеисходного состояния поверхности и результатов очистки производится визуальныйосмотр всей поверхности. Отдельные испытания и измерения, предусмотренныетехнологической документацией (определение шероховатости, содержания пыли,солей и др.), производятся обычно на каждой крупной обособленной частиконструкции или на каждых 100 м2 поверхности.
На каждомместе производится не менее трёх измерений и рассчитывается средняя величина.Количество необходимых измерений и критерии качества подготовки поверхностиустанавливаются по каждому контролируемому показателю в технологическойдокументации и рекомендациях поставщика краски.
Перед началомработы мастер должен внимательно изучить требования технической документации кподготовке поверхности.
Оценкаисходной поверхности без покрытия
Оценкасостояния исходной поверхности производится с целью определения необходимойстепени очистки, а также выбора оптимального метода подготовки поверхности.Оценке подлежат:
- степень коррозии;
- наличие дефектов;
- наличие жировых имасляных загрязнений.
Оценкастепени коррозии производится по стандарту ИСО 8501–1.
Установленыследующие четыре степени коррозии:
А –поверхность стали, покрытая в большей степени прочно прилегающей прокатнойокалиной, но практически без ржавчины;
В – поверхностьстали, начавшая ржаветь, и с которой начинает отставать прокатная окалина;
С –поверхность стали, где прокатная окалина исчезла в результате ржавления илитам, где она может быть удалена, или на которой наблюдаются отдельныекоррозионные повреждения;
D – поверхностьстали, с которой прокатная окалина исчезла в результате ржавления и на которойнаблюдается общая коррозия.
Осмотр поверхности производится при хорошем рассеянномдневном свете или искусственном освещении, при этом состояние поверхностисравнивается с эталонными фотографиями без увеличения. Если состояниеповерхности оценивается как промежуточное между двумя смежными степенями, топринимается степень с более интенсивной коррозией.
Дефектыповерхности оцениваются по стандарту ИСО 8501–3. Осмотру и оценке подлежатсварные швы, острые кромки, зазоры, углы, утолщения и т.п., расположенные наокрашиваемой конструкции. Сварные швы должны быть ровными, на них не должнобыть остатков флюса, сварочного града и других инородных объектов. Острыекромки всех элементов окрашиваемого элемента должны быть округлены, радиусокруглений не должен быть менее 2 мм.
Наличиежировых и масляных загрязнений на исходной поверхности оценивается визуальноили с помощью протирки поверхности чистой салфеткой. В зависимости от оценкиопределяется необходимость обезжиривания поверхности до проведения механическойочистки.
Оценкастепени разрушения ранее окрашенной поверхности
Оценка производится по стандарту ИСО 4628 (часть 1–6), приэтом количественно оцениваются следующие виды разрушения:
- пузыри;
- коррозия металла подпокрытием;
- растрескивание;
- отслоение;
- меление.
Стандартустанавливает общую систему для определения интенсивности, количества и размерадефектов, которые оцениваю в баллах от 0 до 5. Балл «0» означает отсутствиедефектов; балл «5» – наличие настолько сильных повреждений, что покрытие можносчитать разрушенным; баллы от «1» до «4» – промежуточные степени разрушения.
Пример записирезультатов оценки:
- пузыри 2 (S2);
- растрескивание 2 (S4), B;
- меление 3.
На основании оценок отдельных видов разрушения складываетсяобобщённая интегральная оценка характера и интенсивности разрушения покрытия.Отсюда делается заключение о необходимости либо локального удаленияразрушенного покрытия, либо его полной очистки до металла.
Контроль подготовленной поверхности
Оценка степени чистоты поверхности производится постандартам ИСО 8501–1 и ИСО 8502. Степени очистки от продуктов коррозии ипрежних покрытий определяются описаниями и фотографиями типичных примеров видаповерхности после очистки.
Каждаястепень чистоты поверхности обозначается соответствующими буквами и цифрами,указывающими на исходное состояние поверхности (для ранее неокрашенныхповерхностей), способ подготовки поверхности и степень очистки. Например, АSa3.
Способподготовки поверхности обозначается следующим образом:
Sa –пескоструйная очистка;
St – ручнаяочистка.
Степенипескоструйной очистки характеризуются следующим образом:Sa1– лёгкая очистка. При осмотре без увеличения поверхность должна быть свободнойот видимых масел, смазки и грязи, от слабо пристающей прокатной окалины,ржавчины и других посторонних частиц.Sa2– тщательная очистка. При осмотре без увеличения поверхность должна быть свободнойот видимых масел, смазки и грязи, от большей части прокатной окалины, ржавчиныи других посторонних частиц. Любые оставшиеся загрязнения должны приставатьпрочно.Sa21/2– очень тщательная очистка. При осмотре без увеличения поверхность должна бытьсвободной от видимых масел, смазки и грязи, прокатной окалины, ржавчины идругих посторонних частиц. Любые оставшиеся следы загрязнений должны выглядетьтолько как лёгкое окрашивание в виде пятен и полос.Sa3– очистка до визуально чистой стали. При осмотре без увеличения поверхностьдолжна быть свободной от видимых масел, смазки и грязи, прокатной окалины,ржавчины и других посторонних частиц. Она должна иметь однороднуюметаллическуюокраску.
Степениочистки ручным и механизированным инструментом характеризуются следующимобразом:St2– тщательная очистка. При осмотре без увеличения поверхность должна бытьсвободной от видимых масел, смазки и грязи, от слабо пристающей прокатнойокалины, ржавчины и других посторонних частиц.
St3 – оченьтщательная очистка. Как St2, но поверхность должна обрабатываться болеетщательно до получения металлической окраски.
Примечание:степень St1 отсутствует в стандарте, так как лёгкая очистка ручным имеханизированным инструментом будет соответствовать поверхности не пригоднойдля окрашивания.
В случаеранее окрашенных поверхностей, подготовленных для нового окрашивания, следуетиспользовать для сравнения только фотографии с обозначением степеней коррозии Dили С. Выбор между ними зависит от конкретного коррозионного состоянияповерхности.
Оформление документации
Выполнениеконтрольных операций и результаты контроля оформляются документально на всехстадиях подготовки поверхности.
Врабочем журнале бригадир или мастер ежедневно отмечает все работы, которые емупришлось выполнять в течение дня с указанием даты и времени.
Актконтроля оформляется на весь объём работы по подготовке поверхности. Прибольшом объёме работ приёмку подготовленной поверхности можно осуществлять внесколько приёмов с оформлением актов о частичной готовности. В акте отмечаютсярезультаты контроля техпроцесса подготовки поверхности и качестваподготовленной поверхности, включая:
- климатические условия в период выполнения работ;
- марки и качество используемых материалов;
- работоспособность оборудования, технологической оснастки иприборов контроля;
- квалификация персонала;
- параметры технологического процесса;
- состояние исходной поверхности;
- чистота и шероховатость обработанной поверхности.
В актеделается заключение о соответствии качества очистных работ требованиямстандартов и технологической документации и принятии инспектором конкретногообъёма работ.
Вслучае каких-либо отклонений от требований стандартов или технологическойдокументации на выполнение очистных работ, которые не были исправлены позамечаниям мастера, оформляется уведомление о нарушении требований. Уведомлениеобсуждается представителями заинтересованных сторон.
Всводный отчёт о контроле качества выполнения окрасочных работ на объектезаносится основная информация об организации работ и значения основныхпараметров технологического процесса подготовки поверхности.
коррозиялакокрасочный окрашенный качество