摘要:文章通過對(duì)鋼基材清潔度檢測(cè)、鋼基材粗糙度檢測(cè)、涂層外觀質(zhì)量檢測(cè)、涂層厚度檢測(cè)、涂層附著力檢測(cè)進(jìn)行闡述,分析了鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝檢測(cè),為現(xiàn)場(chǎng)涂裝檢測(cè)人員提供了可行性的方案。關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);防腐涂裝檢測(cè);比較樣塊法加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能通常有兩種方式,一種是改變材料屬性,另一種是在鋼結(jié)構(gòu)外側(cè)涂覆防腐油漆,增加防腐性能。本文主要通過對(duì)鋼結(jié)構(gòu)外側(cè)防腐涂裝進(jìn)行檢測(cè),以保證鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝質(zhì)量,從而減緩鋼結(jié)構(gòu)材料受到腐蝕的速度。鋼基材的表面處理是保證鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層施工質(zhì)量的先決條件,應(yīng)通過外觀檢測(cè)判斷鋼基材表面是否存在焊渣、焊疤、灰塵、油污、水和毛刺等外觀質(zhì)量問題。鋼基材的目視外觀應(yīng)符合規(guī)范對(duì)表面清潔度的技術(shù)要求。影響清潔度目視結(jié)果的因素,除了采用磨料和清潔方法不同之外,還有許多方面,例如:處于標(biāo)準(zhǔn)銹蝕等級(jí)A、B、C、D之外的鋼材表面原始狀態(tài)。(1)采用典型樣板進(jìn)行圖譜對(duì)照時(shí),應(yīng)注意用不同磨料進(jìn)行噴射清理后對(duì)鋼基材表面顏色的影響。有些磨料殘留物嵌在清理后的鋼基材表面,其顏色會(huì)影響外觀。對(duì)于一些硬質(zhì)的金屬磨料而言,雖然其自身顏色不黑,但由于噴灑清理表面的深邊凹坑,也將形成較暗的顏色。當(dāng)磨料噴射角度不同時(shí),造成表面輪廓影像出現(xiàn)色差。在目視清潔度結(jié)果的評(píng)定中,應(yīng)該選取不同磨料的樣板圖片進(jìn)行對(duì)比,注意不同磨料對(duì)表面顏色造成的影響,以保證清潔度結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)采用干法、濕法、手工、動(dòng)力清理工具、火焰清理后,表面顏色、外觀會(huì)有明顯不同,應(yīng)注意典型樣板圖片顏色與不同處理方法造成的色差,以免對(duì)清潔度評(píng)定結(jié)果造成誤判。(3)檢測(cè)應(yīng)在充足照明條件下進(jìn)行,照明光源應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定、均勻覆蓋整個(gè)檢測(cè)構(gòu)件所在區(qū)域,以免對(duì)目視檢測(cè)結(jié)果造成影響。(4)檢測(cè)時(shí)應(yīng)考慮鋼基材表面本身的顏色以及因表面銹蝕程度的不同造成清理程度的不同,噴砂清理時(shí)工具造成的劃痕和表面凹凸不平整造成粗糙度不同。對(duì)于以上情況在目視檢查時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。2.1主要應(yīng)用條件對(duì)于鋼基材噴砂除銹清理后粗糙度等級(jí)的測(cè)定方法有以下四種。①比較樣塊法。其操作簡(jiǎn)便,因此被經(jīng)常采用。其對(duì)檢測(cè)人員要求不高,上手簡(jiǎn)單,通過目視和觸摸就可以對(duì)鋼材進(jìn)行快速評(píng)定。常在檢測(cè)精度要求不高、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境受限的情況下采用。②顯微鏡調(diào)焦法。其是一種精密測(cè)量方法,通過使用規(guī)定的顯微鏡,對(duì)清理后的鋼基面或復(fù)制件進(jìn)行測(cè)量評(píng)定。由于測(cè)量方法對(duì)環(huán)境要求高或者需要加工復(fù)制件,人員操作難度也較高,所以不經(jīng)常使用。③觸針法。其是用于噴砂清理后檢測(cè)鋼基材粗糙度的一種方法,由于操作方法較為復(fù)雜,計(jì)算評(píng)定較為繁瑣,對(duì)人員要求也比較高,造成的檢測(cè)結(jié)果差異較大,所以也不常采用。④復(fù)制帶法。其是一種精密的測(cè)量方法,由于復(fù)制帶法對(duì)環(huán)境要求不高,也不需要加工復(fù)制件,測(cè)量的復(fù)制帶可以保存很長時(shí)間,所以經(jīng)常被使用。(1)比較樣塊法。比較樣塊作為校準(zhǔn)試塊應(yīng)當(dāng)予以妥善保存,保存的環(huán)境應(yīng)干燥,使用前應(yīng)當(dāng)用軟毛刷掃除表面灰塵,然后用汽油清理表面油污或雜質(zhì)。若出現(xiàn)任何情況的磨碎則應(yīng)當(dāng)報(bào)廢,如還能繼續(xù)使用則應(yīng)當(dāng)重新校準(zhǔn)。比較樣塊法所使用的放大鏡不得超過7倍,否則會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。由于比較樣塊法是通過檢測(cè)人員目視和觸摸的方法檢測(cè),受到個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和操作習(xí)慣的影響,有爭(zhēng)議時(shí)應(yīng)采用其他檢測(cè)方法或者更精密的測(cè)量方法加以驗(yàn)證。(2)顯微鏡調(diào)焦法。應(yīng)當(dāng)采用專用的顯微鏡,焦距應(yīng)當(dāng)可以精確調(diào)節(jié),放大倍數(shù)在360~450。試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)當(dāng)采用垂直光源。當(dāng)有炫光產(chǎn)生影響時(shí)可以采用炫光鏡將炫光調(diào)節(jié)至最低。(3)觸針法。運(yùn)用觸針法檢測(cè)被測(cè)物體的粗糙度時(shí),較難得到實(shí)際表面的小樣塊,因此一般采用復(fù)制件間接測(cè)定物體表面粗糙度。其中,應(yīng)注意復(fù)制件波峰和波谷的反向性,關(guān)注復(fù)制件材料的耐磨性和堅(jiān)固性,復(fù)制后選擇合適的方法進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)選用較軟材料時(shí)應(yīng)采用顯微鏡調(diào)焦法進(jìn)行測(cè)量,如果采用觸針法可能會(huì)破壞復(fù)制件表面,則得到不真實(shí)的測(cè)量結(jié)果。為保證技術(shù)的準(zhǔn)確性,應(yīng)當(dāng)制備5個(gè)以上的復(fù)制品,而且這些鋼材采用的磨料均一致,所測(cè)定的粗糙度與原鋼基材的粗糙度偏差不得大于10%,以此保證測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性。(4)復(fù)制帶法。用復(fù)制帶測(cè)量時(shí)應(yīng)注意復(fù)制帶的測(cè)量溫度和保存溫度,避免影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。在進(jìn)行復(fù)制操作時(shí)應(yīng)選用專業(yè)的復(fù)制帶配合選用的按壓工具穩(wěn)定施加壓力復(fù)制鋼基材表面。測(cè)試前應(yīng)選用已知粗糙度的比較樣塊校正檢測(cè)結(jié)果,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在對(duì)鋼基材進(jìn)行涂裝后,在進(jìn)行涂裝厚度測(cè)定前應(yīng)對(duì)涂裝進(jìn)行外觀質(zhì)量檢測(cè),主要采用目視和觸摸的方法進(jìn)行。其雖對(duì)于檢測(cè)人員要求不高,但需要對(duì)于各種涂裝質(zhì)量問題有一定的辨別經(jīng)驗(yàn)。具體如下。①涂裝后構(gòu)件表面應(yīng)該有唯一的編號(hào)標(biāo)識(shí),對(duì)于運(yùn)輸過程中磕碰的局部損失應(yīng)當(dāng)按照涂裝工藝要求修補(bǔ)。②涂裝外觀檢測(cè)時(shí)應(yīng)在油漆完全干透以后檢測(cè),防止由于未干透造成的色差變化。在每道涂裝結(jié)束之后都應(yīng)進(jìn)行外觀檢測(cè),檢測(cè)時(shí)應(yīng)確保在合適的光源下進(jìn)行。涂層厚度檢測(cè)是控制防腐涂裝質(zhì)量的一個(gè)重要方法,在涂裝外觀檢測(cè)合格之后進(jìn)行。對(duì)單個(gè)涂層厚度和總干膜厚度的控制都尤其重要,涂層厚度檢測(cè)看似簡(jiǎn)單,但實(shí)際上卻需要檢測(cè)人員具備豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)來保證檢測(cè)結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確度。涂層厚度檢測(cè)分為對(duì)磁性基體上非磁性覆蓋層厚度的測(cè)定采用的磁性法,以及對(duì)非磁性基體金屬上非導(dǎo)電覆蓋層厚度的測(cè)定采用的渦流法。使用磁性測(cè)厚儀測(cè)量永磁體和金屬之間的磁引力,由于受到覆蓋層的影響,穿過覆蓋層到達(dá)基底金屬的磁阻會(huì)發(fā)生變化,從而得到覆蓋層厚度。渦流測(cè)厚儀是在測(cè)頭下產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng),使置于測(cè)頭下的導(dǎo)體產(chǎn)生渦流,渦流的振幅和相位是存在于導(dǎo)體和測(cè)頭之間的非導(dǎo)電覆蓋層厚度的函數(shù)。檢測(cè)人員檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意試樣基體的不同,選擇合適的測(cè)量方法。主要措施如下。①采用磁性法時(shí),對(duì)探頭進(jìn)行校準(zhǔn)后可進(jìn)行涂層厚度檢測(cè)。對(duì)于校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)片的基底金屬,應(yīng)與試樣的基底金屬有相同的表面粗糙度和磁性能。在每次使用前以及測(cè)量一段時(shí)間后,都應(yīng)在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)探頭,以保證儀器能正常工作。②確定試樣基底金屬厚度是否超過臨界厚度,當(dāng)不能滿足要求時(shí)設(shè)法添加襯墊達(dá)到臨界厚度,或采用與試樣同樣厚度的校準(zhǔn)片進(jìn)行校準(zhǔn),保證檢測(cè)結(jié)果的有效性。③在連續(xù)的試樣表面或邊緣位置測(cè)定,檢測(cè)應(yīng)避開小半徑曲面、空洞、內(nèi)轉(zhuǎn)角和不平整表面,需要采用同種規(guī)格的試樣進(jìn)行校準(zhǔn),保證檢測(cè)結(jié)果的有效性。④磁性檢測(cè)法受到振動(dòng)干擾、磁化干擾的影響很大,檢測(cè)時(shí)應(yīng)避開振動(dòng),對(duì)試樣進(jìn)行消磁處理,避免影響檢測(cè)結(jié)果。⑤如果試樣的軋制方向影響檢測(cè)結(jié)果,應(yīng)該使校準(zhǔn)和測(cè)定時(shí)保持相同的檢測(cè)方向,或者在檢測(cè)時(shí)探頭旋轉(zhuǎn)90毅,增加檢測(cè)次數(shù),提高檢測(cè)準(zhǔn)確度。⑥檢測(cè)人員在測(cè)量時(shí)手持探頭,應(yīng)保持恒定的壓力和速率進(jìn)行測(cè)量,如果不能保證,應(yīng)該采用測(cè)量架裝置來保證壓力的穩(wěn)定性。尤其在遇到較軟的覆蓋層或者較薄的基體時(shí),應(yīng)保證檢測(cè)壓力適當(dāng),不能使其變形。(1)在用渦流法檢測(cè)時(shí)應(yīng)考慮不確定度的影響因素,當(dāng)涂層不大于5μm時(shí),應(yīng)多次測(cè)定取平均值以提高準(zhǔn)確度,當(dāng)涂層小于3μm時(shí),檢測(cè)結(jié)果達(dá)不到準(zhǔn)確度的要求。(2)采用渦流法檢測(cè)時(shí)受到基底材料電導(dǎo)率的影響,電導(dǎo)率與金屬材質(zhì)和熱處理有關(guān),電導(dǎo)率隨著儀器的不同有明顯的差異,應(yīng)當(dāng)采用多臺(tái)儀器做對(duì)比試驗(yàn),排除儀器受到電導(dǎo)率的影響。(3)渦流法檢測(cè)同樣會(huì)受到基底金屬臨界厚度的影響,當(dāng)厚度大于臨界厚度時(shí)檢測(cè)不受影響。應(yīng)通過試驗(yàn)或制造商確定臨界厚度,否則應(yīng)排除臨界厚度對(duì)檢測(cè)的影響。(4)渦流檢測(cè)同樣對(duì)試樣表面的不連續(xù)敏感,應(yīng)設(shè)法排除邊緣區(qū)域、內(nèi)轉(zhuǎn)角、小曲率半徑試樣,必須檢測(cè)時(shí)應(yīng)采取特定類型區(qū)域的校準(zhǔn)。(5)渦流檢測(cè)時(shí)需注意試樣基體的粗糙度和涂層表面清潔度,粗糙表面可以造成偶然誤差和系統(tǒng)誤差。檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)在未涂覆涂層的基體表面校零,如無未涂覆區(qū)域,則應(yīng)打磨除去涂層后校零。檢測(cè)探頭檢測(cè)區(qū)域的清潔度,設(shè)法除去涂層表面的油污、灰塵、腐蝕產(chǎn)物等,保證探頭可以密切接觸涂層表面。涂層附著力檢測(cè)是控制防腐涂裝與鋼基材粘附性能的有效方法,通常在涂層厚度檢測(cè)之后進(jìn)行。根據(jù)涂層厚度的檢測(cè)結(jié)果選用不同的檢測(cè)方法。當(dāng)涂層厚度大于250μm時(shí)采用拉拔法進(jìn)行;當(dāng)涂層厚度小于250μm時(shí)采用劃格法進(jìn)行。劃格法又分為單刀片法和多刀片法,其中多刀片只能在涂層厚度小于120μm時(shí)采用。劃格法檢測(cè)可以應(yīng)用在平面或曲面,具備測(cè)量速度快的優(yōu)點(diǎn),但因?yàn)闄z測(cè)厚度受限、對(duì)操作人員體力要求過高、受人為因素影響較大、人工操作不能批量處理數(shù)據(jù)等問題,目前不常被采用。拉拔法具備無涂層厚度的限制,數(shù)值量化受人為影響因素較小、操作簡(jiǎn)單且根據(jù)儀器設(shè)定可以批量處理數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn),目前較多地被用于試驗(yàn)室和工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中。(1)在劃格法檢測(cè)中,操作一般用手工切割,需要?jiǎng)澩竿繉又敝龄摶鶎颖砻?,這對(duì)操作人員要求較高。檢測(cè)區(qū)域應(yīng)避開有圖案的表面或者凹凸不平的地方。(2)選用單刀片進(jìn)行測(cè)量,單刀片可以適用于各種涂層和不受底基材軟硬程度的影響,比多刀片適用的涂層厚度范圍大。單刀片測(cè)量時(shí)應(yīng)配備專用的導(dǎo)向裝置,保證劃格間距符合規(guī)范要求。測(cè)量時(shí)應(yīng)采用專用的膠帶,確保粘附力符合規(guī)范要求。(3)試驗(yàn)室檢測(cè)或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)應(yīng)保證檢測(cè)環(huán)境符合要求,并保證試樣的油漆涂膜已經(jīng)充分干透,在規(guī)定條件下放置時(shí)間符合規(guī)范要求。(4)檢測(cè)時(shí)可采用試板進(jìn)行試驗(yàn),也可在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體構(gòu)件上進(jìn)行。當(dāng)采用試板時(shí)應(yīng)保證試板平整且無變形,硬度和厚度均符合要求,其尺寸可以保證試驗(yàn)時(shí)在三個(gè)不同方向上進(jìn)行。最適宜采用的尺寸是100mm×150mm的長方體試板。(5)檢測(cè)后進(jìn)行評(píng)定時(shí)需保證充分的光源條件,并配合放大鏡檢查試樣涂層的切割區(qū)域,在觀察中應(yīng)當(dāng)多角度轉(zhuǎn)動(dòng)試板,避免在單一角度內(nèi)對(duì)試樣面和觀察面進(jìn)行判斷。(1)拉拔法檢測(cè)時(shí)采用的拉拔工具對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的誤差較大,標(biāo)準(zhǔn)方法是采用拉力試驗(yàn)機(jī),如采用液壓式、手工式、壓縮空氣式時(shí),應(yīng)做好對(duì)比試驗(yàn),保證試驗(yàn)結(jié)果的可信度。(2)由于涂裝體系的整體機(jī)械性能,試驗(yàn)時(shí)如果采用切割應(yīng)當(dāng)注明,否則應(yīng)避免采用切割。(3)注意選用合適的膠黏劑,保證膠黏劑的內(nèi)聚力和粘結(jié)力大于涂層的內(nèi)聚力和粘結(jié)力。通常情況下,試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)為涂層和底材間的附著破壞。應(yīng)保證在固化期內(nèi)膠黏劑不會(huì)對(duì)涂覆層和底材產(chǎn)生影響,干擾試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)使用少量膠黏劑均勻涂覆涂層表面,并刮去多余的膠黏劑。注意查閱膠黏劑的固化強(qiáng)度、固化條件、固化時(shí)間,采用AB組分膠黏劑時(shí)注意配比方式,嚴(yán)格按照廠家提供的說明書操作。注意膠黏劑的固化時(shí)間受到環(huán)境溫度影響很大,環(huán)境溫度高時(shí)可縮短固化時(shí)間。(4)在使用膠黏劑之前應(yīng)輕輕打磨涂層和試柱表面,使膠黏劑與涂層和試柱有良好的接觸。在容易變形的試樣上試驗(yàn)時(shí),如果預(yù)計(jì)試柱和未涂漆的試樣粘結(jié)力較差,則可在試樣雙面都涂覆上被測(cè)產(chǎn)品。綜上,本文通過分析現(xiàn)場(chǎng)常用涂裝檢測(cè)方法的應(yīng)用條件和對(duì)每種檢測(cè)方法的主要控制措施進(jìn)行闡述,從質(zhì)量控制方面提高防腐涂裝檢測(cè)的精確度和準(zhǔn)確度。