氯离子测试module 8 chinese.docx
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氯离子测试module8chinese
模块8
可溶性盐污染物和测量方法
模块8
可溶性盐污染物和测量方法
目录页码
第一节学习指南3
第二节模块8的目标4
第三节介绍5-6
第四节程序一7-11
通过对导电率的测量确定喷砂磨料中的水溶性污染物
第五节程序二12-31
用Bresle方法从钢材表面提取水溶性污染物并使用导电率方法进行进一步的量化
第六节学习要点31
第七节换算公式31-32
第八节ITQ答案及注解32-35
第一节学习指南
1.1模块8是由小的工作手册构成。
1.2本工作手册以一套你应努力达到的培训目标为序言。
阅读培训目标，当完成本材料的学习后，重温培训目标。
1.3现在还没有与本模块相关联的学习案例。
然而，在完成本模块的培训之前，你必须向你的技术服务经理阐明你已明白了相关的原理，并且能够进行盐污染测量。
你的技术服务经理会对你进行现场评估。
1.4在你阅读本文时，你会遇到一些简单的“课内问答”（ITQ’s），这只是为了确保你充分理解材料内容。
你必须完成文中出现的问题，并将你的答案填写在空白处。
在本文最后给出了正确答案，可供参考。
第二节模块8的目标
在完成了本模块的学习之后，你应该能够：
1.描述作为表面盐污染的结果可能产生的问题；
2.指出哪些项目的导电率/可溶性盐污染测量是必须的；
3.列出喷射磨料导电率测量所需要的仪器;；
4.理解从所有的可溶性盐污染测量中获取精确数据的重要性；
5.选取正确的磨料样本进行测量；
6.校准导电率仪器；
7.对磨料样品进行导电率测量，并将之换算为可溶性盐的重量百分比;
8.了解磨料中盐污染可接受/不可接受的标准;
9.描述Bresle贴片取样适用或不适用的情形；
10.列出进行Bresle贴片取样和导电率测量所需的设备；
11.使用Bresle贴片方法对表面的可溶性盐污染进行取样；
12.对使用Bresle贴片方法获得的样品进行导电率测量；
13.把通过Bresle贴片方法获取的样品的导电率读数换算成以μg/cm²为单位的表面盐浓度读数；
14.了解国际油漆的关于使用在船舶不同部位的各种产品表面可溶性盐浓度的可接受/不可接受的标准；
15.了解盐会增加水的导电率和导电率又直接与盐的浓度成比例的基本原理；为此提供了一种快捷简便的测量盐浓度的方法。
第三节介绍
基材表面的盐污染，尤其是浸水区域，如压载舱/货舱和水下船壳，是涂层产生水泡而导致失败的主要原因。
在修船中该情况会比造船更为显著。
如果基材表面在涂装之前被水溶性物质污染，且程度超过了临界值，那么涂层在服务的过程中很容易产生水泡。
如该物质是水溶性盐类，如氯化钠--能在海水中发现的主要的盐，情况就更为明显。
由于盐的吸湿性，它会透过涂层吸收水。
涂层起一种半透性薄膜的作用，积聚在涂层下的溶液就会快速形成水泡。
这种过程形成的泡称为“渗透型水泡”。
许多因素影响渗透型水泡形成的可能性和发展速度，它们包括有关的特殊油漆体系，干膜厚度，环境状况和水溶物质本身的成分。
通常而言，水中盐的浓度越大，渗透型水泡产生的可能性越大。
最常见的可溶性盐是氯化钠和硫酸盐。
由于氯化物是一种高可溶性物质，通常认为氯化物具有更大的危害性；它们会与钢板发生反应产生腐蚀物质，即氯化亚铁。
氯化物比硫酸盐更快加速金属的腐蚀。
然而，也不能低估硫酸盐促进产生水泡的可能性。
涂层下腐蚀产生水泡是一个极其缓慢的过程，通常需要几个月才能看到，然而涂层下的和/或锈蚀物质中的导电性盐类的存在将大大加速这个过程。
在阴极产生的羟基离子有非常强的渗透作用，它提供产生水泡的可能性，而由阳极产生的大量的腐蚀物将最终导致水泡的形成。
表面盐污染物会来自多种不同的源头。
来自于海水的氯化物在海洋环境中是常见的，而硫酸盐和硝酸盐（分别来自于二氧化硫和氧化氮）在污染的工业区是普遍的。
在服务中的船舶上，污染会出现在涂层失败的任何部位，尤其是浸水部位，如压载舱、干货舱、液货舱和船壳的水下部位。
如果用含盐的水清洗或者用含盐高于可接受程度的磨料进行喷射清理，那么即使“洁净”的表面也会变成污染的。
虽然表面的盐污染并非都是肉眼可见的，但是它们存在的一个明显标志是，已喷砂的表面过早地“返锈”并生成深色的腐蚀物质，典型的是在暴露于潮湿环境中的船底的凹坑里常能看到。
然而，这种“返锈”不是总是看得到的，特别是当在压载仓和液货舱使用去湿机的情况下。
由于渗透型水泡会导致涂装失败的结果，盐污染对涂层的性能有重大的影响，所以对货舱、压载舱，饮水舱和灰水舱进行盐度监控是至关重要的。
客户对这些区域有高性能的期望值，我们通常被要求向他们提供较长期的涂层质量保证。
现在，质量担保涵盖了所有肉眼可见的锈蚀，正在变得越来越苛刻，因此我们经常被要求在质量担保上涵盖其它的涂层缺陷，包括水泡。
由于这些质量担保以及它们的相关的责任，因此采用一种方法测量磨料和处理后表面的盐污染程度已变成必需的。
另外，许多船东在他们的液舱涂装和造船合同中规定了最大残留盐污染的标准。
这就对油漆供应商的技术服务代表提出了进行测量的要求。
本工作手册概述了两个不同的程序：
1通过对导电率的测量确定喷砂磨料中的水溶性污染物（总体上符合ISO11127-6:
1993）。
2用Bresle方法从钢材表面提取水溶性污染物并用导电率方法进行进一步量化。
（总体上分别符合ISO8502-6:
1995和ISO8502-9:
1993）。
本模块的目的是使你对支持这些操作程序、知识和技巧的理论有一个基本的了解，以便你能够有能力和以专业的方式进行操作。
那些依照本模块的以前的版本操作过的人们会注意到：
我们已经改变了过去使用的测量喷砂磨料中水溶性污染物的方法和程序。
本新方法将提供一个更为精准的结果，但需要有一个精度为+0.1克的天平。
必须承认并非在所有的地方都有可能达到，在进行试验中你可能需用向地区技术支持部门要求提供帮助。
改变的原因是：
老的方法简单地依靠容积来计量磨料的试验样品，而现在的方法得到的是一个精确称重的质量。
本模块中描述的两种程序是强制执行的，无论是造船还是修船，适用于所有的压载舱、饮用水舱、灰水舱、液货舱等项目。
对于船舶的其他部位的测量可自由决定，但在那些有关磨料的质量、冲洗的淡水、处理的表面状态（如麻点腐蚀等）有任何利害关系的地方，或者当船东/承包商要求的时候，本测量必须进行。
如果有任何疑问，应征求技术服务经理的意见。
第四节
程序一通过对导电率的测量确定喷砂磨料中的水溶性污染物
本方法以ISO11127-6:
1993为基础，测量喷砂磨料中水溶性污染物的总体水平。
它不分辨可能存在的不同种类的污染物。
就如之前所述，氯化钠和硫酸钠都是最常遇到的可溶性污染物。
它们将提供一个近似的导电率数值，在做该试验时，不必考虑它们各自可能存在的质量，你必须假设所有的污染物都是以氯化物形式存在的。
使用该测量方法，当发现磨料的导电率不超过25mS/m时即为可接受。
相当于250μs/cm。
可以证明，如果表面处理后残留在基材表面的水溶性污染物的水平是可接受的，则喷砂磨料中的可溶性盐污染的水平是无价值的。
然而，经验表明，如果在使用的磨料中发现导电率大于25mS/m，那么后者是很难实现的。
4.1测量的地点和时间
在修、造船施工过程中，所有的压载舱、饮用水舱、灰水舱和液货舱项目，都必须进行本测量。
在喷砂操作开始之前，喷砂的磨料必须进行测量，如有必要，船厂/承包人就有足够的时间去选择新的磨料。
当每批新磨料到达船厂时，必须进行本测量，或者每星期一次，无论选择哪一种情况，测量应该经常进行。
循环使用的磨料，每使用一次前也必须像新的磨料一样进行测量。
虽然新的磨料最初具有一个非常低的污染程度，但随着循环使用污染的程度会增加。
只要有可能，测量工作必须由负责该涂装项目的技术服务代表进行。
有些地方这样做是不可能的，比如当没有一台可用的精确的天平时，仍要保持技术服务代表这种职责以确保进行测量并将结果记录在特涂检查文件上。
通常这种测量将由当地/地区技术支持部门/技术服务经理进行。
（注：
可能有这样的情况，当某一特别的规范要求船东或承包人进行测量，如果测量是在国际油漆代表见证的条件下并按程序正确进行，其测量的结果是可接受的。
）
4.2仪器和材料
以下是进行测量必须的仪器和材料。
技术服务经理必须确保你在现场可以使用所有的仪器和材料，或者该测量可以在别处进行（比如，通过技术支持部门）。
1．导电率仪：
原则上，任何一个测量范围在1－1,000mS/m（10–10,000μS/cm）的仪器
都适用。
为了方便起见，推荐使用带自动温度读数的仪器。
由于袖珍导电率仪世界各地均可获得，所以再此不特别推荐特定品牌。
你可以向在你所在
区域的当地技术支持部门咨询使用何种合适的导电率仪；
2．天平：
必须精确到0.1克，且称量范围最高限度可达1000克；
3．一只250毫升的长颈玻璃杯，一只100毫升的广口瓶；
4．一只漏斗和过滤纸；
5．一只干净的，未使用过的，可以容纳100克喷砂磨料的塑料样品袋；
6．一次性的塑料或橡胶的试验用手套；
7．符合ISO3696:
1987，二级标准的蒸溜水或脱离子水，在25˚C时，最大导电率为
0.1mS/m（1.0μS/cm）。
（必须注意，水的导电率会因吸收空气中的二氧化碳或溶解
玻璃容器中的碱的而发生变化）；
8．一块有秒针的定时钟表或腕表；
9．一定容量的校正液：
1000毫升蒸溜水加0.5克分析纯级氯化钠，要求达到ISO3696：
1987，2级的标准。
该溶液的导电率为101mS/m（1010μS/cm）；
10．一只100毫升的玻璃量筒。
4.3测量结果的准确性
获得正确的测量数据是最基本的。
如拒绝一批后来证实是在可接受范围内的磨料，将使工程承包者和船厂承担不必要的工程延误和费用。
在这种情况下，他们必然将这些费用转加给国际油漆。
因此，测量前必须确保仪器是清洁的，并得到正确的校正；测量时必须严格遵循测量的顺序，这是十分重要的。
导致不正确测量结果的一种普遍的外来污染物是来自手上的汗水。
因此，在整个采样、校正
和测量过程中，你必须戴好橡胶手套。
4.4喷射磨料的取样
一次测量大概需要100克磨料样品。
然而，由于该测量须做两次，你必须考虑到在转移过程
中可能有少量散落。
建议保存该样品，以备将来可能对于获得的结果产生争议。
样品必须是整批磨料中有代表性的，因此取样应在加砂时进行，这比在料堆里或者已打开的
砂袋取样要好。
取样的最好做法是当加砂工将磨料倒入喷砂缸或从高架上的漏斗倒入缸中时，让砂注入塑料样品袋。
取样的人应尽量避免砂样在空气中暴露受污染的可能性。
如果只能在袋子中取得砂样，那么必须也只能在未打开的袋子中取样。
如果袋子上标注了批
号，并且不止一批，那么建议对每一批都进行取样。
4.5导电率仪器的校正
在每次测量之前，你必须按照仪器制造商的介绍进行调正。
上文4.2节中介绍到的校正液即
用于此。
4.6对磨料样品导电率的测量
确保在本测量中所使用的仪器都是干净的，这一点很重要。
所有的玻璃器皿和导电率仪的
探针在使用前、每一次重复测量前和使用完毕后都必须用蒸馏水或脱离子水进行清洗。
1．测量样品中取出100±0.1克，加至250毫升的长颈玻璃瓶；
2．添加上文4.2（7）所述的100±0.1毫升的脱离子水，摇晃5分钟，静置一小时；
3．再次摇晃5分钟，等待沉淀。
如果沉淀后液体仍浑浊，则使用漏斗和过滤纸进行过滤；
4．倒出部分测量样品至100毫升的广口瓶，在20ºC下使用导电率仪，以mS/m为单位
测量溶测试的导电率。
如果使用的导电率仪不是附带自动温度补偿的，那么必须同时测量该样品的温度。
获得的导电率读数必须经由该仪器附带提供的转换表转换为用于20ºC的数值。
温度对导电率的影响见下表（表一）。
导电率随温度的增加而增大。
在表中，左列是所测得的导电率。
从所测得的导电率水平向右移，直到与样品温度
相对应的一栏，在该栏内的数字就是20ºC时的导电率。
在阴影范例中，所测得的导电率是10mS/m，样品温度是26.5ºC.
在20ºC时的真正导电率是8.7mS/m。
5．必须完全相同地再做一遍，如果结果有超过10%的误差（相对于较高的结果），则
整个程序须全部重做。
4.7导电率结果的评定
导电率不超过25mS/m的为可接受的磨料。
任何超过该数值的磨料都是不可接受的。
（这符合ISO11126的要求）
如果导电率达到临界值，你必须重新进行测量来确定其正确性，并联系你的当地技术支持部门获得建议。
4.8喷漆磨料的油污染
使用被油污染的磨料是完全不可接受的。
严格地地说，虽然这是本程序之外的内容，但任何油污染的磨料，当它和水混合时，一定会被察觉。
因为，油会浮在水的表面，或者以乳化状飘浮在水中。
出现这种类型污染的磨料必须拒绝使用。
4.9导电率和重量百分比之间的换算
在有些情况下，承包商、船厂、或者船东可能会要求你提供盐污染的重量百分比或PPM而不是导电率。
这是传统的表达盐污染的方式，部分人更熟悉也更喜欢这种方式。
用以下公式可以换算。
然而，须谨记该导电率并未区分氯化盐和硫酸盐，该计算假定所有的盐类都是氯化钠。
%氯化钠=C/2030
C即样品的以mS/m计的导电率。
其结果（指百分数分子）乘以104即可得到PPM值。
样品温度对导电率的影响表（表一）
样品水温度
所测导电率
mS/m
15.0C
59.0F
17.5C
63.5F
20.0C
68.0F
22.5C
72.5F
25.0C
77.0F
26.5C
79.7F
28.0C
82.4F
29.5C
85.1F
31.0C
87.8F
32.5C
90.5F
2.0
2.20
2.10
2.00
1.90
1.80
1.74
1.68
1.62
1.56
1.50
2.5
2.75
2.63
2.50
2.38
2.25
2.18
2.10
2.03
1.95
1.88
3.0
3.30
3.15
3.00
2.85
2.70
2.61
2.52
2.43
2.34
2.25
3.5
3.85
3.68
3.50
3.33
3.15
3.05
2.94
2.84
2.73
2.63
4.0
4.40
4.20
4.00
3.80
3.60
3.48
3.36
3.24
3.12
3.00
4.5
4.95
4.73
4.50
4.28
4.05
3.92
3.78
3.65
3.51
3.38
5.0
5.50
5.25
5.00
4.75
4.50
4.35
4.20
4.05
3.90
3.75
5.5
6.05
5.78
5.50
5.23
4.95
4.79
4.62
4.46
4.29
4.13
6.0
6.60
6.30
6.00
5.70
5.40
5.22
5.04
4.86
4.68
4.50
6.5
7.15
6.82
6.50
6.17
5.85
5.65
5.46
5.26
5.07
4.87
7.0
7.70
7.35
7.00
6.65
6.30
6.09
5.88
5.67
5.46
5.25
7.5
8.25
7.89
7.50
7.14
6.75
6.54
6.30
6.09
5.85
5.64
8.0
8.80
8.40
8.00
7.60
7.20
6.96
6.72
6.48
6.24
6.00
8.5
9.35
8.93
8.50
8.08
7.65
7.40
7.14
6.89
6.63
6.38
9.0
9.90
9.46
9.00
8.56
8.10
7.84
7.56
7.30
7.02
6.76
9.5
10.45
9.98
9.50
9.03
8.55
8.27
7.98
7.70
7.41
7.13
10.0
11.00
10.50
10.00
9.50
9.00
8.70
8.40
8.10
7.80
7.50
10.5
11.55
11.03
10.50
9.98
9.45
9.14
8.82
8.51
8.19
7.88
11.0
12.10
11.56
11.00
10.46
9.90
9.58
9.24
8.92
8.58
8.26
11.5
12.65
12.08
11.50
10.93
10.35
10.01
9.66
9.32
8.97
8.63
12.0
13.20
12.60
12.00
11.40
10.80
10.44
10.08
9.72
9.36
9.00
12.5
13.75
13.12
12.50
11.87
11.25
10.87
10.50
10.12
9.75
9.37
13.0
14.30
13.64
13.00
12.34
11.70
11.30
10.92
10.52
10.14
9.74
13.5
14.85
14.17
13.50
12.82
12.15
11.74
11.34
10.93
10.53
10.12
14.0
15.40
14.70
14.00
13.30
12.60
12.18
11.76
11.34
10.92
10.50
14.5
15.95
15.24
14.50
13.79
13.05
12.63
12.18
11.76
11.31
10.89
15.0
16.50
15.78
15.00
14.28
13.50
13.08
12.60
12.18
11.70
11.28
15.5
17.05
16.29
15.50
14.74
13.95
13.50
13.02
12.57
12.09
11.64
16.0
17.60
16.80
16.00
15.20
14.40
13.92
13.44
12.96
12.48
12.00
16.5
18.15
17.33
16.50
15.68
14.85
14.36
13.86
13.37
12.67
12.38
17.0
18.70
17.86
17.00
16.16
15.30
14.80
14.28
13.78
13.26
12.76
17.5
19.25
18.39
17.50
16.64
15.75
15.24
14.70
14.19
13.65
13.14
18.0
19.80
18.92
18.00
17.12
16.20
15.68
15.12
14.60
14.04
13.52
18.5
20.35
19.44
18.50
17.59
16.65
16.11
15.54
15.00
14.43
13.89
19.0
20.90
19.96
19.00
18.06
17.10
16.54
15.96
15.40
14.82
14.26
19.5
21.45
20.48
19.50
18.53
17.55
16.97
16.38
15.80
15.21
14.63
20.0
22.00
21.00
20.00
19.00
18.00
17.40
16.80
16.20
15.60
15.00
21.0
23.10
22.06
21.00
19.96
18.90
18.28
17.64
17.02
16.38
15.76
22.0
24.20
23.12
22.00
20.92
19.80
19.16
18.48
17.84
17.16
16.52
23.0
25.30
24.16
23.00
21.86
20.70
20.02
19.32
18.64
17.94
17.26
24.0
26.40
25.20
24.00
22.80
21.60
20.88
20.16
19.44
18.72
18.00
25.0
27.50
26.24
25.00
23.74
22.50
21.74
21.00
20.24
19.50
18.74
26.0
28.60
27.28
26.00
24.68
23.40
22.60
21.84
21.04
20.28
19.48
27.0
29.70
28.34
27.00
25.64
24.30
23.48
22.68
21.86
21.06
20.24
28.0
30.80
29.40
28.00
26.60
25.20
24.36
23.52
22.68
21.84
21.00
29.0
31.90
30.48
29.00
27.58
26.10
25.26
24.36
23.52
22.62
21.78
30.0
33.00
31.56
30.00
28.56
27.00
26.16
25.20
24.36
23.40
22.56
第五节程序二
用Bresle方法从钢材表面提取水溶性污染物
并使用导电率方法进行进一步的量化
本测量方法以ISO8502-6:
1995（提取可溶性盐进行分析-Bresle方法）和ISO8502-9:
1998（可溶性盐导电率的现场测量方法）为基础。
Bresle薄膜是一种使用方便的胶片，它是一种抗老化、有弹性、有封闭小孔的材料（比如：
聚亚安酯的泡沫塑料），中间附有一个孔。
在使用之前，为了避免橡胶膜和临时保护纸粘附，孔中的聚亚安酯泡沫薄膜加以保留。
该片的一面是一层人造橡胶薄膜，一面涂有胶水的聚亚安酯泡沫薄膜，撕去聚亚安酯泡沫薄膜表面的临时保护纸，即可使用。
采样片的厚度为1.5毫米，孔四周边缘有粘性的聚亚安酯泡沫薄膜的宽度不低于5毫米。
常用的有下列各种规格大小的采样片：
采样片规格截面大小（毫米²）
A-0155155±2
A-0310310±3
A-0625625±6
A-1250（*）1250±13
A-25002500±25
*A－1250是使用最为普遍的一种采样片，而我们的试验就是基于该型号采样片进行的。
5.1测量的时间和地点
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