03 涂装检查.docx

1、03 涂装检查检查 引言为了保证涂装工程符合配套要求，采用质量控制的方式极其重要。涂装检查是一项必须行使的质量控制功能。不进行检查，就不知道涂装施工的质量，也就不知道保护涂料的预期保护能力如何。涂装检查工作可由为合同任一方工作的专门检查人员进行，也可由为施工者或承包商工作的检查人员进行，在某种程度上，总是由独立人员进行，这些人必须检查其自己的工作质量。但是，表面处理和涂料施工不同于许多其它工业过程，该过程在整个工作期间易受操作者差错的影响或有害环境的影响。另外，要通过检查已完成的工作发现存在何种问题通常较为困难。因此，在工作完成后再进行质量控制就不是一件容易的事。检查人员(或任何质量控制人员)

2、必须在工作进行过程中位于现场，才能对工作过程作出准确判断，这一点是很重要的。检查工作不能代替适当的监督工作和合适的配套。其主要目的是检查涂料配套是否严格执行，如因任何原因未严格执行，则应通过检查立即采取补救措施。配套应叙述将要进行的检查工作的类型和程度，以使承包商在投标前即完全意识到检查工作所包含的内容。在许多国家，通常由业主雇用一名检查人员代表其行事，检查人员处于这种职位才能真正独立。NACE国际涂装检查人员教学大纲(CIP)规定了检查人员作为质量控制技术人员的作用。在技术人员这一角色中，检查人员所关注的只是准确并客观地监控涂装工程。当然，在检查人员所进行的工作中有许多难以捉摸的变化。在本引

3、言部分，我们将主要关注检查工作的基本技术，例如： 监控环境条件 对工程进行始终如一的观察评价 测试所施工漆膜的厚度及其它必要参数 定位并报告所施工漆膜的弊病 编制准确的工程所进行的工作报告环境条件测试仪器环境条件或周围条件会极大地影响涂装操作的各个阶段。本部分将查看一下涂装检查人员最关注的一些环境条件及其测试。 影响涂装工作的环境条件影响涂装工作的环境条件有： 表面(底材)温度 周围条件，包括： 温度 相对湿度 露点 风速 空中浮游污染物(例如：化学烟雾，汽车废气，盐雾等) 测试仪器用于测试环境条件的仪器包括： 接触式表面温度计 旋转式干湿球湿度计(手摇干湿表) 干湿图表 表面温度接触式磁性表

4、面温度计是最常用于测定表面温度的仪器之一。该仪器由一个双金属敏感元件组成，有保护装置而不受气流影响。在敏感元件的侧面有二片磁铁，用以吸住钢表面。在进行测试前，必须稳定仪器；稳定时间可不同，但可能需要至少5分钟。另一种用于现场测定表面温度的仪器是直接读数的热电偶/热敏电阻。这种仪器有一个敏感探头，直接提供温度读数。在进行测试前，只需花几秒钟即可稳定仪器。采用任何仪器测定空气及表面条件，都应在实际工作场所进行。应在待涂漆区域内的不同点测试钢材表面温度，包括那些高于或低于正常温度的点。 如果表面温度与露点温度相同或低于露点温度，水分就会发生凝结，而且在最冷处首先发生。这种现象会使喷砂处理过的钢材发生

5、闪锈，导致施工的涂膜性能差或出现其它类型的涂膜损坏。 当涂料施工在温度太高的底材上时，在待涂表面上比较热的点，会出现涂膜损坏。由于溶剂的快速释放和表面润湿性不好，很可能给涂膜的形成带来问题。. 涂装施工时表面温度的建议上下限可由涂料技术数据手册确定或直接由涂料生产商提供。如果在直射阳光下使用表面温度计，可能会发生读数出错。测试地点应能代表待涂表面。许多表面温度计易于失去精确性，应按已知标准定期(或者每天)进行检查。旋转式干湿球湿度计(手摇干湿表)中的水银或酒精温度计通常比较精确，便于作为参照。周围条件: 温度，相对湿度和露点周围空气的温度和相对湿度会影响喷砂清理和涂装过程。 温度周围空气温度对

6、涂料施工的影响比对喷砂操作的影响更大，会影响溶剂挥发速率及固化速率。当温度太低时，涂料会不干或不固化。当温度太高时，涂料可能不会润湿表面(即流入表面形成良好接触)，而给漆膜的形成带来困难。相对湿度相对湿度(RH)为空气中的含水量与饱和水平之比，会影响涂装操作。 许多涂料配套在相对湿度可能太高时，即高于80%，85%或90%时(根据施工涂料类型和施工环境而定)，禁止进行涂料施工。当相对湿度太高时，溶剂不易挥发，涂料固化反应会发生故障。涂料施工后暴露于高相对湿度之下，通常会出现诸如发白和光泽差等弊病，对环氧涂料则会出现胺致发白。水性涂料通常比其它类型的涂料更易受高相对湿度的影响。某些涂料(例如：无

7、机硅酸锌涂料)需要一个最低相对湿度以适当固化，且在湿度特别低时必须起雾(即：用水喷)。 露点露点是水蒸气发生冷凝时的温度，冷凝会将水留在表面上。在高于露点的温度下，不会发生冷凝。露点较高表明相对湿度高。露点是喷砂清理时需要考虑的重要因素，因为水分冷凝会引起新喷砂的钢材表面生锈。 当涂装准备在室外进行时，新清理的表面通常应在黄昏到来较长时间之前涂上第一道保护涂层，因为较低的温度会引起表面冷凝。这种做法对喷砂清理的表面尤为重要。即使是在室内，喷砂清理的表面也应尽可能不要未涂漆而留待过夜。许多涂料配套都陈述应在喷砂清理完成后的4小时之内施工涂料。在整个涂装过程中，露点是一个要重点考虑的因素。涂层之间

8、的潮气膜会引起涂料早期损坏。为了防止这种情况发生，已确定了露点/表面温度安全系数。末道喷砂清理和涂料施工应在表面温度至少高于露点5F(3C)时进行。干湿球湿度计旋转式干湿球湿度计(有时称作手摇干湿表)是一种最常用于涂装检查的湿度计。它用于测试周围空气温度(干球温度)和湿球温度，测试时必须尽可能靠近工作现场。该温度然后用于计算露点和相对湿度。 干湿球湿度计由二支相同的水银或酒精(乙醇)温度计组成。其中一支温度计球部用吸饱蒸馏水的软布盖住。盖住的温度计称作湿球，另一支则称作干球。干球温度计测试空气温度；湿球温度计则测试由于湿软布上水分挥发，失去潜热而造成的较低温度。水分挥发速率越快，冷凝发生越多，

9、湿度和露点温度也就越低。 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。如果软布因经常靠近喷砂或涂装工作现场使用而变脏，应更换，否则会发生读数不精确的现象。 风扇操作的干湿计与手摇干湿计相类似，但采用风扇而不是手摇使空气移动。大约2分钟后，温度稳定。只观察湿球温度，并在该温度稳定后，记录干球和湿球温度。温度低于32F(0C)时，应加以小心，因为在此温度水会凝固，手摇或风扇操作的干湿计都不可靠。如果温度如此低，应使用直

10、接读数的湿度计测试湿度。但不管怎样，在如此低的温度下施工涂料是非常少有的。 相对湿度，空气温度和露点可采用电子仪器进行测试。这种仪器方便且易于使用。但精确度会发生变化，必须经常校正。另外，这种仪器在靠近顶部刻度处(即：接近100%的相对湿度)必须精确，因为该处是承包商或检查人员决定是否继续工作的关键点。干湿图表测试干球和湿球温度后，使用干湿图表(例如：美国商业气象局所用的那种)确定空气的相对湿度和露点温度。 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。相对湿度和露点温度都

11、会随大气压而变化。差异通常较小，虽然在典型的图表册中提供许多根据不同压力计算的图表，但使用基于相当于30英寸汞柱大气压的图表较为精确。为了绝对精确，应测试大气压并使用合适的图表确定相对湿度和露点。周围条件:风的影响风会在以下几方面影响涂装工作： 将磨料吹过磨料喷砂工作区域的边界到达涂料施工场所 引起喷涂涂料的过度漂移或过喷涂 加速施工后的溶剂挥发 促使干喷的形成 将污物，例如：海上吹积物，盐，喷砂磨料，灰尘，或沙子吹至工作表面上涂料检查人员应警惕风对涂装工作的影响。如果风有害于涂装工作，涂料检查人员应立即告知其监督人员并在有权告知承包商时也应告知承包商。高风速有时也代表一种安全方面的危险性。当

12、工作在某一高空进行，而风速为40英里/小时(64公里/小时)或以上，则被视为是危险的。在海上平台上工作时，安全艇和救生飞机则不能可靠地操作，所以近海工作或甲板平面以下的工作必须延至风速减小时再进行。许多国家提供气象局资料或气象服务。施工人员或检查人员可获得关于当日天气状况的数据，或关于过去状况的精确历史记录。第二天或以后几天的天气预报可通过与气象局联系而获得。当现场未保留天气状况的记录或怀疑测试记录的精确度时，也可使用气象局的记录进行检查。 空中浮游污染物碎屑灰尘，污垢，油，泥浆，沙子，树叶，吹起的纸片和昆虫称作碎屑。这些污物会吹至工作表面上并引起缺乏附着力及其它涂料弊病。化学活性污染物盐雾，

13、汽车废气，化学烟雾等会因为与钢材表面反应并产生腐蚀电池，或在表面形成沉积物引起缺乏层间附着力而影响涂料性能。 由可溶性化学盐类(氯离子，亚铁离子和硫酸根离子)所引起的污染在本课程的高级单元中将进行更详细的讨论。非破坏性测试仪器 引言施工的涂膜一经干燥和固化，即应进行检查以保证符合所要求的标准。典型的检查测试为查看漆膜厚度是否合适，是否有针孔和其它情况。 在本文的这一部分，我们将讨论用于测试干膜厚度(DFT)和检测漏涂点存在的仪器。 我们已集中注意力对于按配套所要求的厚度施工涂料的重要性进行了许多讨论。太厚或太薄的涂层往往会导致涂料早期损坏及昂贵的修理费用。 漏涂点或针孔(即：涂层破裂处)应检测

14、出来并进行修补以保证有效的涂料体系。涂料性能至关重要的关键部位(例如：储槽或密闭场所)的任何漆膜弊病，甚至小至一个漏涂点，都不可接受，因为这些部位的弊病极易成为整个漆系进行返工的依据。 测试仪器的类型今日之市场上有多种干膜厚度测试仪器和其它测试仪器，包括： 破坏性仪器，或 非破坏性仪器破坏性测试仪器这种类型的仪器之所以称之为破坏性仪器，是因为在进行测试时部分涂层被损坏或毁坏。破坏性仪器通常用于调查涂料损坏的原因和其它特殊施工。还有一些常用于破坏性测试的仪器是： 油漆检查仪(托克测厚仪),用于测定涂层厚度 附着力测试仪，用于测定涂层的附着力 铁钻或弹簧测微计，用于测定涂层薄片的厚度。为了测试涂层

15、薄片而除去坚固涂层，可被认为是破坏性的。除非业主指定或批准，否则一般不进行损坏涂层的试验。破坏性测试仪器还将在本课程高级单元中进行详细讨论。非破坏性测试仪器非破坏性测试仪器，使用恰当，不会损坏所测试的涂层。大多数类型的干膜厚度(DFT)测试仪都是非破坏性的。常用的干膜厚度测试仪器有： 拉伸式磁性干膜测厚仪，包括：Magnetic pull-off DFT gauge (SSPC-PA 2, Type I), which uses a type of spring balance to pull a small permanent magnet from the surface of the p

16、ainted steel(Also Reference ASTM D 1186-87, Method A.)Some types of magnetic pull-off gauges include: 数字仪 铅笔拉伸仪磁性恒压干膜测厚仪，依靠探头内磁通量的变化进行测试，包括：(Also Reference ASTM D 1186-87, Method B) Some types of magnetic fixed probe gauges include: 双探头测厚仪 单探头测厚仪漏涂点检测仪，用于发现涂膜中的缺口，包括： General types of holiday detecto

17、rs include: 低压直流检测仪 高压直流检测仪 高压交流检测仪本文的这一部分将叙述磁性干膜测厚仪和一些常用的漏涂点检测仪。(Also Reference NACE RP 0188-90.)湿膜测厚仪测试干膜厚度仪器的必备配套仪器是湿膜厚度(WFT)测试仪。运用关于涂料的体积固体份含量的知识，施工人员可计算为了产生所希望的干膜厚度所需要施工的湿膜厚度。最常用于测试湿膜厚度的仪器是梳齿仪。由一套夹在二个外齿中长度渐变的齿状物组成。湿膜厚度梳齿仪有各种刻度单位(例如：密耳，微米)。 将测厚仪紧紧压入湿漆膜，使最外面的梳齿与底材或原先涂漆的表面接触。测厚仪必须与表面成直角。然后拿出测厚仪并检查

18、梳齿。一些梳齿头被沾上油漆而其余的则保持清洁。真正的湿膜厚度数值位于最后一个沾上油漆的梳齿和下一个(较高的)未沾油漆的梳齿之间。所报告的湿膜厚度为测厚仪上最后一个沾上油漆的梳齿。体积固体份任何油漆材料体积固体份方面的知识，使施工人员在施工时就可预测干膜厚度。根据所施工的湿膜厚度(WFT)和体积固体份(%)，即可估计从给定体积的液体得出的干涂层的厚度，因此也就得出精确预测的油漆遮盖率。为供油漆工使用，必须转变该公式。体积固体份通常在生产商的技术数据手册中予以提供。预定的干膜厚度也可在技术数据手册中提供，但也很可能在配套中予以引用。 油漆工现在可以计算预定的湿膜厚度了，施工时检查厚度，对施工技巧进

19、行调节以符合所要求的漆膜厚度。磁性干膜测厚仪所有带有磁铁的仪器都必须小心使用。 首先，由于暴露的磁铁会吸住附近散落的铁粒子和钢丸或钢砂。所以磁铁应清洁，无任何可能会改变读数的污物。 重要的是表面上的测试点应干净，否则，读数就不会象设计的那样，指示磁铁和表面之间的间隙。 实际上，该间隙可能由锈，磨料喷砂的残余物或其它杂质构成，这样会给读数带来不利影响。所以，在涂料施工前及每道涂层施工之间，仔细检查表面清洁度是很重要的。其次，如果磁性测厚仪用于发粘的漆膜上，读数所表明的厚度可能低于真实漆膜厚度。这是因为漆膜本身在测试点之上托住了油漆。如果用于软性涂层上，磁铁末端会压低漆膜，造成偏薄的读数。第三，测

20、试区域的震动会引起磁铁在正常离开表面之前脱离表面，得出偏高的读数。磁性仪器很可能还会受到靠近边缘处磁场的影响，如可能，不应在距表面边缘小于1英寸(25毫米)处使用。第四，刻度盘式的拉伸测厚仪在磁铁提离表面后，刻度盘容易继续转动而得出不正确的读数。一些新型仪器带有自动机械装置，以固定的速率转动刻度盘，并在磁铁提离表面后自动停止，从而解决了这一问题。 在多道涂层体系中，每道涂层施工后都应测试厚度。但是，非破坏性测试仪难于测定首道涂层后各相继涂层的准确厚度。同时还必须测试干膜总厚度。各道涂层的干膜厚度可通过计算进行估计。例如：第二道涂层的厚度可从总测定数中减去第一道涂层的平均厚度而确定。干膜厚度数值

21、仅是估计而已，因为第二组测试未必能在与第一道涂层相同的位置进行，而且第一道涂层的干膜厚度可能并非真正具有代表性。测试厚度是为了保证符合配套要求。很明显，检查人员不能测试每个平方英寸上的涂漆表面的干膜厚度。因此，检查人员必须能够使用某种标准或商定的测试方法，并测出代表涂层干膜厚度的最终数值。SSPCPA2 使用磁性测厚仪测试干膜厚度规定干膜厚度测试方法的标准有多种。ASTM D1186和 SSPC-PA2规定了二种相似方法，分别为校正磁铁型干膜测厚仪和在铁(磁性的)金属表面上测试非磁性涂层的干膜厚度。在这二种方法中，SSPCPA2看来是今日最常用的一种方法，也是本部分所要研究的方法。 对特殊配套

22、可能还会要求其它标准，检查人员应谨慎使用配套规定的方法。如果未要求标准，那么选择诸如SSPCPA2这种标准方法，和按涂料工业中已一致肯定的指标进行测试，则不失为一种好方法。SSPCPA 2要求如下：每100平方英尺进行5组任意测试(每组取3个读数的平均值)注意：单个读数不受规定，但包括在任意点测试的平均值中。5组任意测试的平均值(即：15个测试点)不得高于也不得低于规定的厚度单个测试点的厚度不得低于规定厚度的80%，也不得高于规定厚度的120%最低厚度：每100平方英尺(10平方米)面积内任意测试点的平均厚度不得低于规定的最低厚度。任何100平方英尺(10平方米)面积内的任一测试点的厚度不得低

23、于规定的最低厚度的80%。任何测试仪的读数可能会大大低于规定数值。如果特定100平方英尺(10平方米)面积内任意测试点的平均厚度符合或高于规定的最低厚度，但有一个或多个任意测试点的厚度低于规定的最低厚度的80%，则可能需要增加测试以限定不符合要求的区域。(见附录1)最高厚度：每100平方英尺(10平方米)面积内任意测试电的平均厚度不得高于规定的最高厚度。任何100平方英尺(10平方米)面积内的任一测试点的厚度不得高于规定的最高厚度的120%。任何测试仪的读数可能会大大高于规定数值。如果特定100平方英尺(10平方米)面积内任意测试点的平均厚度符合或低于规定的最高厚度，但有一个或多个任意测试点的

24、厚度高于规定的最高厚度的120%，则可能需要增加测试以限定不符合要求的区域。在特定情况下，可查阅生产商的资料以决定是否允许较高的最高厚度读数。测试区域对于1,000平方英尺(100平方米)以下的区域，任意选择并测试三个100平方英尺(10平方米)的区域。如果那些区域的干膜厚度符合规定范围，继续进行。如果不符合规定范围，则增加测试以限定不符合规定的区域，然后再重新开始。对于1,000平方英尺(100平方米)以上的区域，如上所述测试第一个1,000平方英尺的厚度如干膜厚度OK则对另外的每1,000平方英尺(100平方米)任意选择测试100平方英尺(10平方米)的区域。检查人员应花费一些时间全面熟悉

25、本部分结束处的配套。 记录正确的测定数是很重要的。检查人员可使用与以下所展示的相似表格(用于CIP涂料检查人员的工作记录簿)以保证所有有关的测试都已进行。如果可能的话，标明涂层太厚或太薄处是有益的。这项工作可采用涂上颜色有悬殊差别的相同涂料来进行，但决不可作任何会损坏涂层的记号。标明涂层缺陷的方法应在预备工作会议上通过。磁性拉伸干膜测厚仪(l型) 磁性干膜测厚仪是一种通过磁性吸住铁金属表面进行工作的简单机械工具。吸力因永久磁铁与表面之间的非磁性障碍的存在而减弱。从表面上拉开磁铁所需的力的大小等于漆膜的厚度。测厚仪用于测试铁类金属底材上的非磁性涂层的干膜厚度，是非破坏型的。磁性测厚仪不使用电池或

26、其它任何动力，因此许多使用者认为即使无经验者使用也较可靠。尽管更高级，更精确的电子仪器不断出现，但磁性测厚仪仍然广泛应用。将测厚仪紧紧压在涂漆表面上，通过转动刻度盘，弹簧上的张力减小，直至磁铁吸住表面。然后弹簧张力逐渐增加直至磁铁松开。在这一点上，刻度盘的刻度即表明涂膜的干膜厚度。第一道涂层规定的干膜厚度 最低_ 最高_测试位置:_测试点-12345123平均值干膜厚度总平均值:_最低干膜厚度:_ 最高干膜厚度:_符合配套情况，是 /否? :_测试按配套或参照标准进行。如合同文件没有指定方法，则应在工作预备会议上讨论该事宜并通过一种合适的方法尽可能采用一种工业标准总是比较好的做法。仪器必须校正

27、以获得可靠的测试结果。磁性干膜测厚仪的校正有各种不同的方法。再说一次，如果指定采用SSPCPA2标准，则应采用该标准规定的方法进行校正。Place the gauge on a clean, dry, and cured coated surface. Do not use on soft or tacky films. Rotate the dial all the way to the highest reading on the gauge and then lift the counterbalance so that the magnetic tip contacts the coa

28、ted surface. Slowly rotate the dial from the direction of the highest reading to the lowest reading at a constant speed until the magnet lifts off or pops up from the coated ferrous surface. Keep the magnetic tip free of magnetic particles and other residues. Where possible, the gauge should be mech

29、anically stabilized by pressure from the operators hand. Dont use the gauge closer than 1 in. to an edge, or on or near vibrating equipment or on metal being welded (the unit may be demagnetized). On circular pieces, locate the gauge along the longitudinal axis. If you feel a grinding action when th

30、e dial is rotated, or if you have difficulty in rotating the dial, do not use the instrument.校正方法可有以下二种选择：1在表面粗糙度与正在进行测试的涂漆表面的粗糙度相配的钢板上校正仪器时，采用已知厚度的薄片在待测干膜厚度的期望值范围内校正仪器。有时采用的一种方法是：取一块尺寸约为1510厘米的钢质小样板，在工程开始时喷砂清理之。该样板然后可同时作为已同意的表面粗糙度的参照板和校正干膜测厚仪的校正板。 2在已制备的可跟踪校正块(例如：在美国，由NIST集团国家标准和技术研究所提供的那种)上校正仪器。这方

31、面的情况在下面详细讲述。诸如拉伸型(l型)这种简单的机械仪器使用可靠，不需要动力，在现场易于调节。同时，这种仪器还是内在安全的，因此可用于有害(潜在爆炸危险)环境之中。这种仪器为便携式，操作简单而且价格也不贵。这类机械仪器的使用精确度大约为10%。如使用十分小心(例如：在实验室中使用)，精确度可有所提高，但仪器的操作取决于检查人员使用方法的重复性。测试很可能要受到刻度盘移动速度，近边程度，底材弯曲度和仪器方向性的影响。 由于测试仪器会吸住金属粒子，所以应经常检查磁性探头的状况。否则这些金属粒子一旦吸附在探头上则会大大改变测试结果。在工作期间还应定期校正仪器。 和许多其它测试仪器一样，任何不正常的测试结果都应进行检查。偶尔发现测试结果与周围同一区域的数值大相径庭也并非奇怪之事。如果某一测试结果不能重复出现，那么应作为无效测试而弃之并另行测试。(注意：有几种