Руководство по визуальной оценке стальных поверхностей после абразивоструйной очистки
Обновлено: 16.05.2024
Хорошо известно, что качество подготовки поверхности под окраску играет первостепенную роль при обеспечении долговечности лакокрасочного покрытия: чем выше степень подготовки, тем более долговечным будет покрытие. И когда разговор заходит про степень подготовки поверхности, то первое, что приходит на ум, это всем известное «Sa2,5». Такая ассоциация не случайна, поскольку именно эта степень является наиболее часто упоминаемой в окрасочных спецификациях (последнее отчасти вызвано тем, что прогнозирование долговечности согласно ISO 12944 возможно только при условии, что система была нанесена на поверхность, подготовленную до степени Sa2,5). В данной статье мы попытаемся разобраться, что представляет собой данное требование, и что необходимо знать, чтобы быть уверенным, что подготовленная под окраску поверхность действительно соответствует степени Sa2,5.
Понятие степени очистки Sa2,5 пришло в нашу жизнь из стандарта ISO 8501 «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных покрытий – Визуальная оценка чистоты поверхности», который был создан в 1988 году на базе шведского стандарта Swedish Standard SIS 05 59 00, выпущенного в 1967 году и являвшимся первым международным нормативным документом, рассматривавшим вопросы подготовки поверхности. Именно в 1967 году были выпущены известные всем фотографические эталоны, которые стали частью ISO 8501 и которыми мы пользуемся по сей день на протяжении уже более пятидесяти лет.
Существует несколько версий того, откуда взялось это необычное обозначение – Sa2,5. Во-первых, что означает префикс «Sa»? По некоторым утверждениям, это может означать Standard Achieved или Swedish Approved, однако, наиболее популярная версия предполагает, что это всего лишь первые две буквы слова Sand (песок – англ.), поскольку именно песок был самым распространенным абразивом в то время. Что касается цифрового обозначения, то свидетели тех событий, ставшие пионерами в применении вышеназванных стандартов, рассказывают, что первоначально были введены три степени подготовки поверхности: Sa1, Sa2 и Sa3, и лишь потом, спустя некоторое время, возникла необходимость в промежуточной степени между 2 и 3. Это и есть ответ на популярный вопрос о том, почему нельзя было использовать последовательный ряд чисел 1, 2, 3 и 4, что, разумеется, выглядит логичнее, чем принятая система обозначений.
Сам по себе стандарт ISO 8501 представляет собой небольшую книжечку формата А5 и содержит текстовую и визуальную часть. Чтобы оценить, насколько качество полученной поверхности соответствует заданной степени подготовки, стандарт предполагает сравнение поверхности с фотографическими эталонами, приложенными в конце стандарта.
Изображение 1. Стандарт ISO 8501-1: 2007. Печатное издание
В 2014 году был выпущен одноименный ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014, идентичный ISO 8501-1: 2007, за исключением того, что данный ГОСТ не содержит фотографических эталонов и для пользования ими содержит ссылку на ISO 8501. Именно на эти два стандарта – ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 и ISO 8501-1: 2007 – мы и будем ссылаться в данной статье.
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 определяет Sa2,5 как сверхтщательную абразивную струйную очистку, после выполнения которой «при осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Любые оставшиеся следы очистки допускаются в виде бледных пятен, точек и полос».
Итак, на первый взгляд, все просто и понятно: нужно приложить фотографический эталон к поверхности и произвести сравнение. Но откуда тогда возникает столько вопросов, когда дело доходит до практического определения соответствия указанному стандарту? Несмотря на кажущуюся простоту, рассмотрение этой проблемы имеет свои особенности.
Цвет поверхности
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 указывает, что чистота поверхности подложки, изображенной на фотографических эталонах, была достигнута с помощью кварцевого песка. Но, как известно, в настоящее время кварцевый песок запрещен для абразивоструйных работ и встретить его на реальном производстве можно не так уж и часто, а вместо него применяются другие абразивы, такие как дробь, купершлак и т.п. Особенностью применения всех абразивов является то, что в момент удара о поверхность частицы абразива раскалываются, и их мельчайшие осколки «вбиваются» в поверхность, тем самым придавая ей определенный оттенок. Так, например, при абразивной струйной очистке с применением купершлака поверхность будет иметь более темный вид, поскольку сам купершлак черного цвета. С учетом этой особенности в 1994 году было выпущено информационное дополнение (Informative Supplement) к действующему на тот момент ISO 8501-1: 1988, в которое были включены фотографические эталоны поверхностей, подготовленных с помощью различных абразивов. Все эталоны в информационном дополнении соответствовали текстовым описаниям степеней подготовки, приведенным в ISO 8501-1, отличался только цвет поверхности, придаваемый тем или иным абразивом. Таким образом, пользуясь ISO 8501-1 и информационным дополнением к нему можно без труда определить соответствие заданной степени подготовки, выполненной с помощью любого абразива.
Не следует забывать и о том, что если надлежащим образом не обезжирить поверхность до начала абразивной струйной очистки, то оставшиеся жировые загрязнения могут повлиять на внешний вид поверхности после очистки. В связи с этим напомним, что правильная последовательность работ по подготовке поверхности предполагает удаление жировых загрязнений, водорастворимых солей и других посторонних частиц до начала абразивной очистки.
На цвет поверхности будет также влиять недостаточная очистка абразива при повторном применении: при первичном использовании на абразиве остаются неудаленные с поверхности загрязнения (жировые загрязнения, соли и прочее), которые должны удаляться из абразивной массы перед повторным применением. Существуют абразивы, которые не рекомендуется применять для более чем одного цикла очистки (к таким абразивам относится, например, купершлак), но на практике можно встретить ситуации, когда эти абразивы используются с отступлением от данной рекомендации. Как результат, страдает внешний вид поверхности, которая будет выглядеть темнее.
Рельеф поверхности
Рельеф напрямую влияет на внешний вид поверхности и определяется главным образом ее шероховатостью. В зависимости от освещения поверхности ее рельеф может выглядеть по-разному при различной шероховатости: так, например, поверхность с большой шероховатостью имеет больше теневых микроучастков, чем поверхность с малой шероховатостью, то есть в целом будет восприниматься темнее. Это различие можно наблюдать при работе колотой дробью, которая может проходить многократную рекуперацию: на начальном этапе работ, когда дробь крупная, поверхность получается темная; далее, по мере того как дробь будет повторно использоваться для очистки, ее размер будет уменьшаться, соответственно, будет уменьшаться и шероховатость получаемой поверхности, цвет которой будет казаться светлее. Кроме того, нужно учитывать угол подачи абразива при абразивной очистке: если абразив попадает на поверхность под прямым углом, то цвет поверхности будет более или менее равномерным, но если угол подачи будет отличаться от прямого, то будут возникать теневые участки, создающие иное восприятие поверхности.
Еще один фактор, который необходимо учитывать при оценке подготовленной поверхности, это исходное состояние металла до начала очистки. Если металл был покрыт толстым слоем ржавчины, то обеспечение степени Sa2,5 может стать невозможным. Особенно важно иметь это в виду при планировании очистки стальных конструкций, бывших в эксплуатации: коррозионные язвины, окисление в результате взаимодействия с окружающей средой, интенсивная общая коррозия – все это может стать причиной того, что максимум, которого вы сможете добиться, будет степень Sa2. Кстати, учитывая сказанное выше, именно эту степень (Sa2) нередко применяют при ремонтных работах.
Обсуждая тему подготовки поверхности и степень подготовки Sa2,5 в частности, нельзя обойти стороной вопрос о том, как долго можно хранить подготовленную поверхность до окраски, или, другими словами, какова продолжительность интервала между завершением подготовительных работ и началом окраски. Ведь известно, что очищенная поверхность (это особенно относится к поверхности, прошедшей абразивную струйную очистку) при хранении легко вступает в реакцию с окружающим воздухом и быстро окисляется или корродирует, при этом качество очистки изменяется в худшую сторону, вызывая в том числе видное глазу изменение внешнего вида поверхности. В отличие от других российских нормативных документов, прямо указывающих продолжительность данного интервала, рассматриваемые нами стандарты таких указаний не дают. Но дело здесь не в том, что, например, ISO 8501 пренебрегает этим фактором – просто логика этого стандарта состоит в том, что интервал между завершением подготовительных работ и началом окраски может быть любым, главное, чтобы фактическое состояние поверхности на момент начала окраски соответствовало требованиям этого стандарта. Понятно, что в сухой среде, влажность которой остается неизменной, качество подготовки поверхности может сохраняться в течение длительного времени, в то время как в нестабильной влажной среде степень подготовки поверхности может ухудшиться за очень короткий срок.
Резюмируя сказанное выше, отметим, что наилучшим способом оценки поверхности, подготовленной до степени Sa2,5, будет являться комплексный анализ всей имеющейся информации: визуальное сравнение полученной поверхности с фотографическими эталонами и соответствие требованиям текстовой части стандарта; также не следует пренебрегать анализом способа и времени выполнения подготовительных работ, а также климатических характеристик, имевших место в ходе и после завершения очистных работ.
Степени пескоструйной очистки металлоконструкций от ржавчины. Стандарты ISO и ГОСТ.
Определяя степень удаления коррозии, а также очистки поверхностей из стали перед покраской, необходимо учитывать следующие стандарты:
- отечественный ГОСТ 9.402-80 «Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием»;
- международные ISO 8501-01-1988 (или ISO 8501-1:2007 в редакции 2007 года, которая является последней) и ISO 8504-1992.
Указанный выше ISO 8501-01:2007 — это международный стандарт, который выдается организацией ISO и описывает 4 уровня (в стандарте обозначенные как «степень ржавости») прокатной окалины и коррозии, которые образуются на поверхностях непокрытых стальных конструкций и стали на складе. Также этот стандарт описывает степени визуальной чистоты (или «степени подготовки») поверхностей: имеются в виду подготовка непокрытой стальной поверхности и стальной поверхности с полностью удаленным покрытием.
ISO 8501-01 употребляется по окалине. Это означает следующие уровни заражения ржавчиной:
A. стальная поверхность в значительной степени покрыта окалиной, но в не затронута ржавчиной (или затронута незначительно);
B. стальная поверхность, которая стала ржаветь и с которой начала осыпаться окалина;
C. стальная поверхность, с которой осыпается окалина и откуда она может быть удалена с легким видимым питтингом;
D. стальная поверхность, с которой отвалилась окалина, но с легким питтингом, который виден невооруженным глазом.
(все картинки увеличиваются)
Степени предварительной подготовки поверхности
Стандартом ISO определены 7 степеней подготовки поверхности. В спецификациях можно найти следующие нормативы:
Подготовка поверхностей вручную либо при помощи электроинструментов. Под подготовкой понимаются скобление, зачистка проволочными щетками и механическими щётками, шлифовка (обозначается буквами «St»).
I. ISO-St Обработка вручную и электроинструментами
Обработка вручную и электроинструментами. Перед очисткой поверхностей вручную или посредством электроинструментов толстые слои ржавчины следует удалить методом обрубки. Видимые загрязнения (масло, жир, грязь) также удаляются. После очистки должна быть очищена от отслаивающейся краски, пыли.
II. ISO-St 2 Тщательная очистка вручную и электроинструментами
Тщательная очистка вручную и электроинструментами. При визуальном осмотре подложка должна быть чистой от видимых следов масла, жира, грязи, краски, плохо прилегающей окалины, ржавчины и посторонних веществ.
III. ISO-St 3 Очень тщательная очистка вручную и электроинструментами
Очень тщательная очистка вручную и электроинструментами. По сути то же самое, что и St 2, но подложка должна быть очищена намного более тщательно — до металлического блеска.
Подготовка поверхности способом пескоструйной обработки (обозначается буквами "Sa")
ISO-Sa Пескоструйная очистка
Перед тем, как приступить к пескоструйной очистке, толстые слои ржавчины должны удаляются методом обрубки. Видимые масляные и жировые загрязнения, грязь также удаляются. После пескоструйной обработки подложка должна быть очищена от пыли и мусора.
IV. ISO-Sa 1 Лёгкая пескоструйная очистка
Осмотр невооруженным глазом должен показать, что поверхность чиста от видимых масляных, жировых пятен и грязи, а также от окалины с плохим прилеганием, ржавчины, краски и прочих посторонних веществ.
V. ISO-Sa 2 Тщательная пескоструйная очистка. Степень очистки составляет не менее 76% поверхности.
Визуально поверхность выглядит чистой от масляных, жировых пятен и грязи, от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Остаточные загрязнения имеют плотное прилегание.
VI. ISO-Sa 2,5 Очень тщательная пескоструйная очистка. Степень очистки — 96% чистой поверхности.
Проверка невооруженным взглядом показывает, что поверхность зачищена от видимых масляных, жировых пятен и грязи, от большей части окалины, ржавчины, краски, иных посторонних веществ. Остаточные следы заражения могут присутствовать только в форме едва заметных полос и пятен.
VII. ISO-Sa 3 Пескоструйная очистка до визуально чистой стали. Степень очистки составляет 99% чистой поверхности
При исследовании невооруженным взглядом поверхность выглядит зачищенной от пятен жира, масла, грязи, от большей части окалины и ржавчины, краски и прочих посторонних веществ. Поверхность изделия должна иметь однородный металлический блеск.
Примечание: фотографии даны лишь как иллюстрации. Они не демонстрируют полную степень подготовки, которая также включает операции по зачистке, что не видно по фотографиям (бесцветные загрязнения).
Степень очистки Sa2,5 или насколько точно можно оценить качество подготовки поверхности
Степени очистки поверхности металла: ГОСТ 9.402, ИСО 8501
Степени очистки металлов посредством абразивоструйного метода перед окраской или другой обработкой описаны в нескольких стандартах. Наибольшее распространение В России получили следующие два стандарта: ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 и ГОСТ 9.402-2004.
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014
Статус на 2022 год: действующий.
Степени окисления металла обозначаются буквами A - D. Степени очистки поверхности обозначаются буквами "Sa".
Данный стандарт является визуальным, то есть основывается на фотографических образцах, с которыми производится сравнение очищенной поверхности. Таблица с описанием степеней очистки в данном случае является вспомогательным, дополнительным средством контроля.
Таблица 1 — Характеристика степеней абразивной струйной очистки, ИСО 8501-1-2014
| Обозначение степени очистки | Характеристика степени очистки | Описание очищенной поверхности |
|---|---|---|
| Sa 1 | Слабая абразивная струйная очистка | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от легко отделимой прокатной окалины, продуктов коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. |
| Sa 2 | Тщательная абразивная струйная очистка | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от большей части прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Допускается наличие на поверхности трудно отделимой остаточной прокатной окалины. |
| Sa 2 1/2 | Сверхтщательная абразивная струйная очистка | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Любые оставшиеся следы очистки допускаются в виде бледных пятен, точек или полос. |
| Sa 3 | Абразивная струйная очистка до видимой чистой стали | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Она должна иметь равномерный металлический цвет. |
Данный стандарт чистоты поверхности ISO 8501-1:2007 издается в Швеции в виде книги с твердым переплётом и фотографиями-образцами, выполненными особым способом печати на пластиковых подложках. Фотографии демонстрируют четыре уровня окисления (коррозии) металлической поверхности без покрытия, а также образцы четырех степеней очистки этих корродированных поверхностей, очищенных при помощи абразивоструйного метода (всего 28 фотографий). Поверка этой книги не требуется и невозможна, так как сама книга - и есть эталон.
ГОСТ 9.402-2004
Статус на 2022 год: действующий.
. выбор степени очистки поверхности металлов 1-й и 2-й групп от окалины и ржавчины в зависимости от условий эксплуатации проводят по таблице 9.
Таблица 9 — Степень очистки поверхности металлических изделий от окалины и ржавчины в зависимости от условий эксплуатации
| Обозначение степени очистки | Характеристика очищенной поверхности | Обозначение условий эксплуатации лакокрасочных покрытий по ГОСТ 9.104 | Характеристика обрабатываемых изделий и материала |
|---|---|---|---|
| 1 | При осмотре с шестикратным увеличением окалина и ржавчина не обнаружены | У1, УХЛ1, ХЛ1, Т1, О1, ОМ1, ОМ2, В5 | Изделия из 1-й и 2-й групп металлов (см. таблицу Д.1), подлежащие окрашиванию по 1-му и 2-му классам по ГОСТ 9.032 |
| 2 | При осмотре невооруженным глазом не обнаружены окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и другие неметаллические слои | У1, У2, УХЛ1, УХЛ2, ХЛ1, ХЛ2, Т1, Т2, Т3, О1, ОМ1, ОМ2, ОМ3, В5 | Изделия из 1-й и 2-й групп металлов, подлежащие фосфатированию и окрашиванию |
| 3 | Не более чем на 5 % поверхности имеются пятна и полосы плотно сцепленной окалины и литейная корка, видимые невооруженным глазом. На любом из участков поверхности изделия окалина занимает не более 10 % площади пластины размером 25x25 мм | У1, У2, УХЛ1, У3, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4, ХЛ1, ХЛ2, ХЛ3, Т2, Т3 | Изделия из чугуна и стального литья, поковок и горячих штамповок, прокат и изделия сложной формы |
| 4 | С поверхности удалены ржавчина и отслаивающаяся окалина | УХЛ4 | Труднодоступные места крупногабаритных изделий сложной формы из металла толщиной не менее 4 мм |
Поверхности изделий со степенью очистки 4 окрашиванию не подлежат.
Таблица Д.1 — типы черных металлов
Стали углеродистые обыкновенного качества по ГОСТ 380, сталь тонколистовая малоуглеродистая по ГОСТ 9045, прокат стальной повышенной прочности по ГОСТ 19281, прокат для строительных конструкций по ГОСТ 27772, прокат тонколистовой из углеродистой стали, качественной и обыкновенного качества по ГОСТ 16523
Прокат из стали повышенной прочности (низколегированные стали) по ГОСТ 9281, чугун серый
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные по ГОСТ 5632 и ГОСТ 20072
Обратите внимание: эти два стандарта имеют обратную зависимость в порядке степеней очистки — по стандарту ИСО наилучшая степень очистки — Sa3 — расположена в таблице стандарта последней, а по ГОСТу 9.402 лучшая степень — первая в таблице. И наоборот, самая слабая очистка по ИСО — Sa 1 — первая в таблице, а по ГОСТу — она 4-я.
Когда речь идет о "второй степени очистки", вероятнее всего, речь идет о стандарте 9.402, потому что по ИСО в названии степени должны присутствовать буквы Sa. Но не лишним будет уточнить, какой из стандартов имеется ввиду в данном случае.
Таблица — Примерное соответствие степеней очистки по двум стандартам
| ГОСТ 9.402 | ИСО 8501 |
|---|---|
| 1 | Sa 3 |
| 2 | Sa 2 1/2 |
| 3 | Sa 2 |
| 4 | Sa 1 |
ГОСТ 9.402-2014, 5.11 Обезжиривание.
- горячей питьевой воды (от 70°C),
- пара (от 130°C)
- растворителей
- эмульсионными составами
- щелочными водными растворами.
После каждой технологической стадии химической подготовки поверхности проводят промывку поверхности питьевой водой.
Состояние поверхности изделий контролируют не позднее чем через 6 ч после подготовки поверхности, и, дополнительно, непосредственно перед окрашиванием при сроке хранения более 6 ч.
Качество обезжиривания должно соответствовать требованиям специальной таблицы.
Контроль степени обезжиривания производят методом смачиваемости, капельным методом либо методом протирки.
Вопросы и ответы
Перефразируя вопрос, можно сказать, что вторая степень ИСКЛЮЧАЕТ присутствие на рассматриваемой поверхности окалины, ржавчины, пригара, формовочной смеси и любых иных неметаллических слоёв (без применения увеличительных приборов).
В принципе, данной степени обычно можно достичь почти любым инструментом: начиная от механических - наждачной бумаги, шлифовальной машины; эжекторным пистолетом, заканчивая очисткой аппаратом напорного типа. Другой вопрос в том, насколько этот процесс будет трудоёмким? Какие работы ещё нужно будет выполнить после очистки? И сколько это всё займёт времени? Скорость и сложность проведения работ зависят от: типа очищаемой поверхности, видов и степени загрязнения, сложности конструкции и общей площади, которую необходимо очистить. Возникает также вопрос: какую скорость очистки считать приемлемой? Ведь для каждого эта мера - своя. Поэтому простого единого ответа здесь быть не может, проконсультируйтесь у специалиста, описав вашу задачу и ситуацию.
Чаще всего достаточно Sa 2 1/2. Точнее смотрите в паспорте на применяемую антикоррозийную покрасочную систему. Там же должны быть описаны требуемый профиль поверхности (шероховатость), степени обезжиривания и обеспыливания поверхности.
Визуально. Путём сравнения изучаемой поверхности с фототографиями стандарта ISO 8501-1:2007.
Зависит: от самого абразива, вида загрязнения, требуемой степени очистки, сопла и компрессора. Подробнее - см. таблицы и графики в этой статье.
- Механическое удаление грубых дефектов
- Обезжиривание
- Очистка от старого покрытия, окислов и других загрязнений - до требуемой степени, чаще всего SA 2 1/2.
- Придание требуемого профиля поверхности
- Удаление растворимых солей
- Обеспыливание
- Осушение
Компания ГСК-Сервис поставляет всё необходимое оборудование для выполнения очистки любой степени металлических и бетонных конструкций.
Если после прочтения данной статьи у вас остались вопросы — звоните по телефону или закажите консультацию — мы любим консультировать людей.
Читайте также: