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ISO12944《色漆和清漆 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》淺述
□ 李運(yùn)德,師 華,徐永祥,馮 雍,楊振波
(北京航空材料研究院,北京 100095)
前 言
ISO12944《色漆和清漆 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》是在一般環(huán)境條件下鋼結(jié)構(gòu)涂層防腐較全面的標(biāo)準(zhǔn),是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為從事防腐蝕工作的業(yè)主、設(shè)計(jì)人員、咨詢顧問(wèn)、涂裝承包商、涂料生產(chǎn)和施工企業(yè)等匯編的標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系設(shè)計(jì)普遍采用ISO12944作為指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn),普遍參考的內(nèi)容是腐蝕環(huán)境分級(jí)和涂層厚度設(shè)計(jì)部分。本文對(duì)ISO12944涵蓋的8部分內(nèi)容,進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,以便對(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),對(duì)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層技術(shù)有所益處。□ 李運(yùn)德,師 華,徐永祥,馮 雍,楊振波
(北京航空材料研究院,北京 100095)
前 言
1 、ISO12944-1基本介紹
本節(jié)對(duì)ISO12944標(biāo)準(zhǔn)做了一般性介紹——通過(guò)涂料保護(hù)體系進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防腐。標(biāo)準(zhǔn)僅包含涂料體系的防腐功能,不包含其他保護(hù)功能,例如防微生物、防化學(xué)品、防機(jī)械作用、防火等。
適用范圍包括：適用不低于3 mm厚的碳鋼和低合金鋼結(jié)構(gòu),不適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；適用于由碳鋼或低合金鋼組成的表面以及它們被處理的表面：熱噴鋅、鋁或它們的合金、熱浸鋅、電鍍鋅、預(yù)涂底漆等；涉及大氣環(huán)境6種腐蝕類(lèi)型,水中和土壤中3種腐蝕類(lèi)型；適用于在自然條件下干燥或固化的涂層系統(tǒng),不適用于粉末涂料、烤漆、加熱固化涂料、油罐襯里、厚度大于2 mm的涂料,用于電化學(xué)處理表面的產(chǎn)品等；既適用于初始涂裝系統(tǒng),也適用于維修系統(tǒng)。
2 、ISO12944-2環(huán)境分類(lèi)
這部分涉及鋼結(jié)構(gòu)暴露的主要環(huán)境分類(lèi)和這些環(huán)境的腐蝕特征：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)量損失(或厚度損失)詳細(xì)說(shuō)明了大氣腐蝕種類(lèi)(見(jiàn)表1),描述了鋼結(jié)構(gòu)暴露的典型的自然大氣環(huán)境,對(duì)這些環(huán)境的腐蝕性的評(píng)定給出了建議；描述了在水中和土壤中的結(jié)構(gòu)所處的不同類(lèi)型環(huán)境,分為3類(lèi)：淡水Im1,鹽水或海水Im2,埋地Im3；給出關(guān)于一些可能引起腐蝕速率嚴(yán)重增加或?qū)ν苛媳Ｗo(hù)系統(tǒng)的性能有較高要求的特殊腐蝕因素。這部分不涉及那些由特殊大氣(例如那些在化工和冶煉廠內(nèi)部和周?chē)拇髿?組成的環(huán)境的分類(lèi)。
3 、ISO12944-3設(shè)計(jì)考慮原則
這部分是關(guān)于防止涂層或結(jié)構(gòu)的早期腐蝕和失效所進(jìn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)。它給出了適當(dāng)?shù)暮筒贿m當(dāng)?shù)陌咐?指出了涂層體系可以避免的及在使用、檢測(cè)和維護(hù)方面可能出現(xiàn)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)方法同時(shí)也考慮了有利于鋼結(jié)構(gòu)的加工和運(yùn)輸。基本設(shè)計(jì)原則：暴露于腐蝕介質(zhì)中的鋼結(jié)構(gòu)表面應(yīng)盡量減小范圍。盡可能避免使用不規(guī)則的結(jié)構(gòu)(如重疊、角落和邊緣)。為使表面光滑,連接處最好
使用焊接,不用栓接或鉚接。間斷焊接或點(diǎn)焊只能用于腐蝕危害可以忽略的地方。
4 、ISO12944-4表面類(lèi)型和表面處理
這部分介紹了不同類(lèi)型表面及處理方法。表面類(lèi)型包括：未涂覆表面,熱噴鋅、鋁及其合金表面,熱浸鋅表面,電鍍鋅表面,熱鍍鋅表面,預(yù)涂底漆表面和其他噴涂表面。處理方法包括：水、溶劑和化學(xué)清理,機(jī)械清理和火焰清理。對(duì)表面處理等級(jí)給予描述。
5 、ISO12944-5涂層保護(hù)體系
這部分描述了常用的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料和涂層體系類(lèi)型。推薦了適用于不同類(lèi)型腐蝕環(huán)境、不同表面處理等級(jí)、不同使用壽命的涂層配套體系。涂層系統(tǒng)的壽命分為低、中、高三個(gè)等級(jí)。低壽命,2～5 a；中等壽命,5～15 a；高壽命,15 a以上。根據(jù)防腐構(gòu)件所處的腐蝕環(huán)境和使用壽命,按照標(biāo)準(zhǔn)的涂層體系表,大致的涂層厚度要求見(jiàn)表2。
這部分是關(guān)于防止涂層或結(jié)構(gòu)的早期腐蝕和失效所進(jìn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)。它給出了適當(dāng)?shù)暮筒贿m當(dāng)?shù)陌咐?指出了涂層體系可以避免的及在使用、檢測(cè)和維護(hù)方面可能出現(xiàn)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)方法同時(shí)也考慮了有利于鋼結(jié)構(gòu)的加工和運(yùn)輸。基本設(shè)計(jì)原則：暴露于腐蝕介質(zhì)中的鋼結(jié)構(gòu)表面應(yīng)盡量減小范圍。盡可能避免使用不規(guī)則的結(jié)構(gòu)(如重疊、角落和邊緣)。為使表面光滑,連接處最好
使用焊接,不用栓接或鉚接。間斷焊接或點(diǎn)焊只能用于腐蝕危害可以忽略的地方。
4 、ISO12944-4表面類(lèi)型和表面處理
這部分介紹了不同類(lèi)型表面及處理方法。表面類(lèi)型包括：未涂覆表面,熱噴鋅、鋁及其合金表面,熱浸鋅表面,電鍍鋅表面,熱鍍鋅表面,預(yù)涂底漆表面和其他噴涂表面。處理方法包括：水、溶劑和化學(xué)清理,機(jī)械清理和火焰清理。對(duì)表面處理等級(jí)給予描述。
5 、ISO12944-5涂層保護(hù)體系
這部分描述了常用的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料和涂層體系類(lèi)型。推薦了適用于不同類(lèi)型腐蝕環(huán)境、不同表面處理等級(jí)、不同使用壽命的涂層配套體系。涂層系統(tǒng)的壽命分為低、中、高三個(gè)等級(jí)。低壽命,2～5 a；中等壽命,5～15 a；高壽命,15 a以上。根據(jù)防腐構(gòu)件所處的腐蝕環(huán)境和使用壽命,按照標(biāo)準(zhǔn)的涂層體系表,大致的涂層厚度要求見(jiàn)表2。
6 、ISO12944-6試驗(yàn)室性能測(cè)試方法
本部分規(guī)定了評(píng)價(jià)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系的試驗(yàn)室測(cè)試方法和試驗(yàn)條件。測(cè)試結(jié)果應(yīng)作為選測(cè)適合的涂層體系的一個(gè)手段,而不應(yīng)作為耐久性的精確信息。適用于裸鋼、熱浸鋅、熱噴鋅鋼表面的涂層保護(hù)體系,不適用于電鍍或有涂料涂層的鋼結(jié)構(gòu)表面的涂層保護(hù)體系。某些試驗(yàn)對(duì)許多水性涂層體系不適用,然而,有些水性涂層體系可以采用本標(biāo)準(zhǔn)的程序進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,試驗(yàn)結(jié)果可給予考慮。對(duì)不同腐蝕環(huán)境和不同防腐年限的鋼鐵表面涂層體系的具體性能做出相應(yīng)規(guī)定(見(jiàn)表3)。對(duì)于金屬鋅涂層凝露試驗(yàn)附著力性能測(cè)試要求見(jiàn)表4。除非另有協(xié)議,否則,測(cè)試前應(yīng)將試板在(23±2) ℃/(50±5)％相對(duì)濕度或(20±2) ℃/(65±5)％相對(duì)濕度條件下養(yǎng)護(hù)3周。涂層測(cè)試試驗(yàn)后按照ISO4628檢測(cè)不起泡、不生銹、不開(kāi)裂、不脫落,按照ISO2409檢測(cè)附著力不下降,達(dá)到0級(jí)或1級(jí),如果涂層體系厚度大于250 μm,按照ISO4624檢測(cè),不允許從基材剝離(除非拉力值大于5 MPa)。
本部分規(guī)定了評(píng)價(jià)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系的試驗(yàn)室測(cè)試方法和試驗(yàn)條件。測(cè)試結(jié)果應(yīng)作為選測(cè)適合的涂層體系的一個(gè)手段,而不應(yīng)作為耐久性的精確信息。適用于裸鋼、熱浸鋅、熱噴鋅鋼表面的涂層保護(hù)體系,不適用于電鍍或有涂料涂層的鋼結(jié)構(gòu)表面的涂層保護(hù)體系。某些試驗(yàn)對(duì)許多水性涂層體系不適用,然而,有些水性涂層體系可以采用本標(biāo)準(zhǔn)的程序進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,試驗(yàn)結(jié)果可給予考慮。對(duì)不同腐蝕環(huán)境和不同防腐年限的鋼鐵表面涂層體系的具體性能做出相應(yīng)規(guī)定(見(jiàn)表3)。對(duì)于金屬鋅涂層凝露試驗(yàn)附著力性能測(cè)試要求見(jiàn)表4。除非另有協(xié)議,否則,測(cè)試前應(yīng)將試板在(23±2) ℃/(50±5)％相對(duì)濕度或(20±2) ℃/(65±5)％相對(duì)濕度條件下養(yǎng)護(hù)3周。涂層測(cè)試試驗(yàn)后按照ISO4628檢測(cè)不起泡、不生銹、不開(kāi)裂、不脫落,按照ISO2409檢測(cè)附著力不下降,達(dá)到0級(jí)或1級(jí),如果涂層體系厚度大于250 μm,按照ISO4624檢測(cè),不允許從基材剝離(除非拉力值大于5 MPa)。
注：1)采用方法1(所用化學(xué)品見(jiàn)5.6條)。耐化學(xué)品性能試驗(yàn)的目的不是評(píng)價(jià)體系的腐蝕保護(hù)性能,而是評(píng)價(jià)體系對(duì)高工業(yè)環(huán)境的耐受能力。因此,無(wú)論耐久年限如何,測(cè)試時(shí)限均相同。
對(duì)于C5-I類(lèi)腐蝕環(huán)境,ISO2812-2程序可用ISO3231測(cè)試代替或補(bǔ)充(“低”耐久性240 h或10個(gè)循環(huán)周期,“中”耐久性480 h或20個(gè)循環(huán)周期,“高”耐久性720 h或30個(gè)循環(huán)周期)。
7 、ISO12944-7涂裝管理和檢查
該部分主要論述鋼結(jié)構(gòu)在車(chē)間或現(xiàn)場(chǎng)涂裝防護(hù)的實(shí)施和管理。包括以下內(nèi)容：
(1)涂裝工作的前提條件：①限制性條件,人員素質(zhì)和質(zhì)量管理狀況。②基材狀況.
(2)涂料材料：對(duì)涂料的供應(yīng)狀態(tài)、技術(shù)資料、檢測(cè)等方面的規(guī)定。涂料的貯存條件。
(3)涂料涂裝：對(duì)涂裝的概要性介紹,對(duì)施工條件和施工方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。
(4)施工管理：對(duì)施工管理進(jìn)行概要的介紹,對(duì)檢測(cè)儀器和涂層檢測(cè)進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定。
(5)參照面。
8 、ISO12944-8新建與維修時(shí)規(guī)格書(shū)的制訂
本部分主要涉及采用防腐涂料體系進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)時(shí)防護(hù)方案的起草,包括在車(chē)間或工程現(xiàn)場(chǎng)的新結(jié)構(gòu)和維修工程以及單獨(dú)的工件的防護(hù)。為了方便使用,本部分有區(qū)別地介紹了項(xiàng)目規(guī)格書(shū)、涂料系統(tǒng)規(guī)格書(shū)、涂裝規(guī)格書(shū)和檢查測(cè)試規(guī)格書(shū)。
9 、結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)對(duì)ISO12944各部分內(nèi)容的介紹,可對(duì)大氣腐蝕種類(lèi)、不同腐蝕環(huán)境下的涂層厚度要求、涂層體系性能的有關(guān)規(guī)定及現(xiàn)場(chǎng)涂裝防護(hù)的實(shí)施和管理有一全方位的認(rèn)識(shí)和了解,從而供業(yè)內(nèi)人士借鑒。
對(duì)于C5-I類(lèi)腐蝕環(huán)境,ISO2812-2程序可用ISO3231測(cè)試代替或補(bǔ)充(“低”耐久性240 h或10個(gè)循環(huán)周期,“中”耐久性480 h或20個(gè)循環(huán)周期,“高”耐久性720 h或30個(gè)循環(huán)周期)。
7 、ISO12944-7涂裝管理和檢查
該部分主要論述鋼結(jié)構(gòu)在車(chē)間或現(xiàn)場(chǎng)涂裝防護(hù)的實(shí)施和管理。包括以下內(nèi)容：
(1)涂裝工作的前提條件：①限制性條件,人員素質(zhì)和質(zhì)量管理狀況。②基材狀況.
(2)涂料材料：對(duì)涂料的供應(yīng)狀態(tài)、技術(shù)資料、檢測(cè)等方面的規(guī)定。涂料的貯存條件。
(3)涂料涂裝：對(duì)涂裝的概要性介紹,對(duì)施工條件和施工方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。
(4)施工管理：對(duì)施工管理進(jìn)行概要的介紹,對(duì)檢測(cè)儀器和涂層檢測(cè)進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定。
(5)參照面。
8 、ISO12944-8新建與維修時(shí)規(guī)格書(shū)的制訂
本部分主要涉及采用防腐涂料體系進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)時(shí)防護(hù)方案的起草,包括在車(chē)間或工程現(xiàn)場(chǎng)的新結(jié)構(gòu)和維修工程以及單獨(dú)的工件的防護(hù)。為了方便使用,本部分有區(qū)別地介紹了項(xiàng)目規(guī)格書(shū)、涂料系統(tǒng)規(guī)格書(shū)、涂裝規(guī)格書(shū)和檢查測(cè)試規(guī)格書(shū)。
9 、結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)對(duì)ISO12944各部分內(nèi)容的介紹,可對(duì)大氣腐蝕種類(lèi)、不同腐蝕環(huán)境下的涂層厚度要求、涂層體系性能的有關(guān)規(guī)定及現(xiàn)場(chǎng)涂裝防護(hù)的實(shí)施和管理有一全方位的認(rèn)識(shí)和了解,從而供業(yè)內(nèi)人士借鑒。
