Предварительная подготовка поверхности под нанесение холодного цинкования

Предварительная подготовка поверхности перед окраской - это процесс, который включает в себя все необходимые операции для создания подходящего состояния металлической поверхности, готовой для надежного использования антикоррозионного покрытия. Этот этап предшествует малярно-подготовительным работам, таким как обезжиривание, обмыв водой, очистка поверхности и т.д. После завершения этого этапа поверхность не должна иметь никаких дефектов металла, которые могут препятствовать надежной и долговечной работе защитного покрытия.

Большинство металлических конструкций в промышленности проходят множество сборочных, сварочных, газорезательных и других работ, что может привести к появлению дефектов на поверхности, таких как сварные швы, кромки и другие. Кроме того, литые и катаные детали могут иметь дефекты проката и литья. Однако, дефект металла, который может быть допустимым с точки зрения прочности и надежности конструкции, может оказаться недопустимым с точки зрения надежности антикоррозионной защиты.

Стандарт ISO 8501-3:2006 "Подготовка стальных подложек перед нанесением лакокрасочных материалов и относящихся к ним продуктов - Визуальная оценка чистоты поверхности - Степени подготовки сварных швов, кромок и других участков с дефектами поверхности" указывает на то, что дефекты сварных швов, кромок и других участков являются очагами развития коррозии. В таких местах сложно обеспечить защиту от коррозии путем нанесения защитных покрытий. Поэтому, при предварительной подготовке поверхности перед нанесением антикоррозионного покрытия необходимо уделить особое внимание обнаружению и удалению дефектов поверхности, чтобы гарантировать эффективную защиту от коррозии.

Дефекты поверхности

Дефекты поверхности металла могут негативно влиять на долговечность антикоррозионного покрытия. Среди таких дефектов можно выделить острые кромки, которые могут привести к повреждению покрытия в процессе эксплуатации, сварочные брызги и подрезы, которые могут содержать окислы и другие загрязнения, поры в сварных швах, которые являются очагами развития коррозии, необработанные кромки после газовой резки, чешуйчатость сварных швов с образованием острых кромок, кратеры, расслоения и другие. Однако, все эти дефекты могут быть обнаружены и удалены в процессе предварительной подготовки поверхности перед нанесением антикоррозионного покрытия. Важно уделить особое внимание обнаружению и удалению дефектов поверхности, чтобы гарантировать эффективную защиту от коррозии и длительный срок эксплуатации конструкции.

Острые кромки

Острые кромки являются наиболее распространенным примером недопустимого дефекта при подготовке поверхности под окраску. Хотя с точки зрения эксплуатационной надежности конструкций острые кромки не считаются дефектом, они представляют серьезную угрозу для антикоррозионного покрытия. Это связано с тем, что на острой кромке невозможно получить необходимую толщину покрытия, что может привести к неравномерному распределению защитного слоя и проникновению коррозионных средств в металл под покрытием. Поэтому, при предварительной подготовке поверхности перед окраской, необходимо уделять особое внимание удалению острых кромок, чтобы обеспечить равномерное нанесение защитного покрытия и предотвратить возможные повреждения в процессе эксплуатации.

Для того чтобы предотвратить возможные проблемы с нанесением антикоррозионного покрытия на острые кромки, многие стандарты содержат требование о скруглении кромок с радиусом 2 мм. В некоторых случаях допускается скашивание острой кромки в трех различных плоскостях, но не допускается фаска, так как в последнем случае возможно образование двух острых кромок. Скругление кромок с малым радиусом, как правило, не обеспечивает достаточную толщину лакокрасочного покрытия на них, поэтому важно соблюдать требования к скруглению кромок для обеспечения равномерного нанесения защитного покрытия и длительной защиты от коррозии.

Сварочные брызги

Сварочные брызги могут также иметь острую кромку, если их форма остроконечна, что может представлять угрозу для долговечности антикоррозионного покрытия. Кроме того, большинство сварочных брызг непрочно держатся на поверхности, и существует риск их отслоения в процессе эксплуатации конструкции, что может привести к образованию очагов коррозии.

Для классификации дефектов металла по степеням подготовки поверхности перед нанесением антикоррозионного покрытия, можно обратиться к стандарту ISO 8501-3. Данный стандарт содержит подробный перечень дефектов металла, оказывающих влияние на долговечность защитного покрытия, а также классификацию дефектов по степеням Р1 (легкая подготовка), Р2 (тщательная подготовка) и Р3 (очень тщательная подготовка). Это помогает определить необходимую степень подготовки поверхности для обеспечения эффективной защиты от коррозии и длительного срока эксплуатации конструкции.

Дефекты сварных швов образуются в результате неправильно выбранных режимов сварки, такие как увеличение скорости сварки, что приводит к увеличению количества сварочных брызг, или превышение силы сварочного тока, что может привести к образованию подрезов. Поэтому важно соблюдать заданный режим сварки, чтобы избежать образования дефектов, которые потребуется устранять перед окраской, что может быть трудоемким процессом.

Идеальный технологический процесс предусматривает, чтобы металлоконструкции передавались на участок окраски в готовом виде без дефектов сварных швов, кромок, литья и проката. Однако, даже если дефектов не было на момент передачи конструкции в окраску, в процессе абразивной струйной очистки могут проявиться новые дефекты на сварных швах, вызванные ударным действием абразивных частиц. Это может привести к образованию на поверхности сложно удаляемых загрязнений, таких как сварочная копоть в случае подварки или масляные загрязнения в случае применения шлифовальных машинок. Поэтому, в зависимости от требований к качеству поверхности, может потребоваться предварительная абразивная обработка сварных швов или пропускание конструкций через дробемет с последующим ремонтом вскрытых дефектов. Однако, даже после предварительной обработки сварных швов, существует вероятность того, что некоторое количество дефектов все же может быть обнаружено.

Перед началом очистки поверхности перед окраской необходимо устранить все дефекты, а также обезжирить поверхность и промыть ее пресной водой. Если после проведения всех подготовительных работ на поверхности обнаружены поры в сварных швах, то нецелесообразно проводить точечную подварку, так как это приведет к загрязнениям и копоти на большой площади и необходимости проведения зачистных работ. В этом случае возможны два варианта: заклеивание пор скотчем и нанесение грунтовочного слоя, а затем отклеивание скотча, подварка пор и локальная подготовка поверхности на участках подварки, или шпатлевание пор с применением совместимой с грунтовочным слоем шпатлевки. Необходимо учитывать, что подготовительные работы перед окраской могут быть очень трудоемкими, а затраты на них могут быть сравнимы с затратами на очистку поверхности перед окраской. Поэтому нужно задуматься о качестве антикоррозионного покрытия задолго до начала малярно-подготовительных работ.

Важно отметить, что различные стандарты устанавливают требования к состоянию металла перед окраской, например, степень очистки поверхности и классификацию дефектов по степеням подготовки поверхности.

ISO 12944-3:2017

Стандарт ISO 12944-3:2017 устанавливает требования к подготовке металла под окраску для металлоконструкций, которые будут эксплуатироваться в агрессивных средах с ожидаемым сроком службы более 15 лет. Согласно стандарту, для таких условий требуется подготовка металла до степени Р3 (ISO 8501-3). Для менее агрессивных сред и меньших сроков эксплуатации допускается использование степени Р2. Однако, стандарт не дает других рекомендаций.

При применении степени Р2 по ISO 8501-3 в отношении дефектов металла, имеющих форму полостей, могут возникать разногласия в трактовке формулировки "должны быть достаточно раскрыты для проникновения краски", что может приводить к неоднозначной оценке достаточности раскрытия пор. Для микрополостей применяется эмпирическое правило, согласно которому ширина полости должна быть больше глубины для обеспечения нормального нанесения покрытия. В случае обработки сварочных подрезов до степени Р2 также может возникать неоднозначность в оценке наличия острых кромок и глубины подрезов. Вопросы также могут возникать в отношении удаления чешуйчатости сварных швов (степень Р3), которое может быть трудоемким и не всегда оправданным с точки зрения сохранения усиления сварного шва. Рекомендуется использовать различные степени подготовки для различных дефектов металла и текстовые описания требований к состоянию металла для более точной формулировки требований к подготовке металла под окраску.

СП 28.13330.2017

СП 28.13330.2017 "Защита строительных конструкций от коррозии" содержит требования к состоянию металла перед окраской, которые схожи с требованиями ISO 8501-3. По данному своду правил на поверхности металлоконструкций должны отсутствовать заусенцы, острые кромки радиусом менее 2 мм, сварочные брызги и шлак, нерегулярные и острые края профиля сварных швов, наплывы, острые или глубокие подрезы, поры и кратеры сварных швов, дефекты, возникшие при прокатке и литье в виде неметаллических макровключений, раковин, трещин и неровностей, питтинги и язвы, желобки, выемки радиусом менее 4 мм. Однако данный свод правил не разделяет поверхности в зависимости от агрессивности среды эксплуатации и сроков службы, а содержит единые требования.

Для успешной защиты металлоконструкций от коррозии необходимо учитывать не только состояние поверхности перед нанесением защитного покрытия, но и осуществлять рациональное проектирование с учетом защиты от коррозии. Такое проектирование должно предусматривать отсутствие труднодоступных и недоступных для окраски участков, отсутствие застойных зон, наличие доступа для проведения ремонта и восстановления защитных покрытий в период эксплуатации, а также отсутствие щелей и полостей, которые могут способствовать развитию коррозии.

В некоторых отраслях промышленности прерывистые сварные швы являются распространенным конструктивным решением, снижающим трудоемкость сварочных работ и вес конструкции. Однако, на тех участках, где сварной шов отсутствует, образуется щель, которую невозможно надежно защитить от коррозии. Поэтому выбор такого способа сварки обоснован только в случае, когда конструкция эксплуатируется в среде, не предполагающей значительную коррозионную нагрузку, например, в жилых и служебных помещениях платформ и судов. В других случаях, где коррозионное воздействие будет агрессивным, сварные швы должны быть сплошными и не иметь щелей, чтобы обеспечить надежную защиту от коррозии. При проектировании конструкций необходимо учитывать наличие щелей, которые являются местами наиболее уязвимыми для коррозии, и предусматривать защиту от коррозии на этих участках.

Наличие полостей, которые не могут быть достаточно окрашены, может привести к быстрому развитию коррозии на этих поверхностях. Чтобы предотвратить это, можно либо изменить конструкцию таким образом, чтобы полости стали доступны для окраски, либо обеспечить герметичность полости, чтобы предотвратить доступ кислорода. Это может быть достигнуто путем заваривания полости. Вопросы учета обеспечения защиты от коррозии при проектировании металлоконструкций подробно разобраны в стандарте ISO 12944-3 «Защита от коррозии стальных конструкций с помощью систем защитных покрытий. Принципы проектирования», который описывает размеры элементов металлоконструкций и расстояния между ними, необходимые для обеспечения нормального доступа для проведения необходимых работ.

Кроме этого, в стандарте ISO 12944-3 имеются рекомендации относительно расположения элементов металлоконструкций с целью предотвращения образования застойных зон.