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干膜厚度——测量数量基于不同标准的理解


干膜厚度——测量数量基于不同标准的理解
干膜厚度对于防腐涂装系统的重要性相信已经不言而喻了。即便是最基本的涂装配套 也需要对膜厚进行测量。漆膜厚度也对油漆系统的持久性起到决定性的作用。因此获 得真实的漆膜厚度至关重要,测量点的多少及测量覆盖的面积都会影响你对真实膜厚 的判断和理解。 了解干膜测量点的多少对于涉及到涂装工作的各方代表都是十分重要的,检验员在日 常的检查工作

中需要知道具体要有多少个测量点。船东和涂装工艺涉及人员更需要了 解测量点的数量,因为这直接关系到涂装系统的寿命以及所需要花费的成本及时间。 本文仅针对测量点的数量进行讨论,然而不同的标准对于测量点的要求也不尽相同。 当然在实际测量中还有其他因素会影响到测量的准确性,比如设备的校准,底材的粗 糙度等,但本文仅专注与讨论测量点的数量。

涉及的常用标准
与干膜厚度测量有关的常用标准有: SSPC-PA2: 2004--Measurement of Dry Coating Thickness With Magnetic Gages (磁性膜厚仪测量涂层干膜厚度) ISO 19840: 2004--Paints and varnishes -- Corrosion protection of steel structures by protective paint systems -- Measurement of, and acceptance criteria for, the thickness of dry films on rough surfaces (油漆和清漆 用防 护漆对钢结构粗表面进行防腐 干膜厚度的测量及验收标准) MSC 215 (82): PERFORMANCE STANDARD FOR PROTECTIVE COATINGS FOR DEDICATED BALLAST TANKS IN ALL TYPES OF SHIPS AND DOUBLE-SIDE SKIN SPACES OF BULK CARRIERS (IMO 对于船舶涂装的要求,即 PSPC) 由于不同的标准涉及不同的专业术语,本文采用如下术语: 读数(Gauge Measurement):通过测量仪器对于一个单独的点获得的一个干膜数值。 测量点: ---SSPC-PA2 定义(Spot Measurement):一个测量点相当于在一个直径为 4cm 的圆 形范围内至少三个读数的平均值。 ---ISO 19840 定义 (Individual Reading):一个测量点等于一个读数 ---MSC 215 (82)定义 (Gauge Reading):由于 PSPC 没有定义 Gauge Reading,因 此本文默认 Gauge Reading 为一个读数。不过 PSPC 规定了漆膜厚度检测的仪器类型和 校准必须符合 SSPC-PA2 要求。

规范的漆膜厚度(Specified Dry Film Thickness,SSPC-PA2):指的是整个油漆系 统中每一度涂层的规范干膜厚度,相当于 ISO 19840 与 PSPC 中的 Norminal Dry Film Thickness。

不同标准对于漆膜检测步骤的概述
SSPC-PA2 方法: ? 确定参考面的数量。参考面的面积为 10 平方米,参考面的数量取决于待检测 面的总面积,并且参考面是随机分布的。 选取参考面规则如下: 2 2 不超过 30m 的区域,以每 10m 选取一个参考面。 不超过 100m2 的区域,任意选取 3 个 10m2 区域作为参考面。 超过 100m2 的区域,在第一个 100m2 中任意选取 3 个 10m2 作为参考面,然后测量 面积每增加 100m2,需要增加一个参考面。 每个参考面需要有 5 个不同的测量点。

?

备注:由于此标准的主体部分并没有对平面和其他的几何结构进行区分,因此如果在 配套文件中只是简单的说“干膜厚度的测量需要符合 SSPC-PA2 的要求”,那么可以根 据总面积来确定测量点的数量。 然而在此标准的附页中详细描述了其他几何结构如何测量干膜厚度,不过此附页不是 强制性的。只有当配套文件中明确提到此附页,才会起作用。否则检验员只需要记住 这个简单的规则“每 10 平方米取 5 个测量点”。 ISO 19840 方法: ? 确定检测区域,此检测区域可以根据 ISO 12944-7,8 划分。检测区域往往代 表了此项工程的最低可接受标准,检测区域的选择必须有典型性。如果没有规 定检测区域,那么应该把整个结构作为检测区域。 根据检测区域面积,确定测量点: 不超过 1m2,需要 5 个测量点。 超过 1m2 不超过 3m2 ,至少需要 10 个测量点。 超过 3m2 不超过 10m2 ,至少需要 15 个测量点。 超过 10m2 不超过 30m2 ,至少需要 20 个测量点。 2 2 超过 30m 不超过 100m ,至少需要 30 个测量点。 超过 100m2,第一个 100m2 内至少测量 30 个测量点,然后每增加 100m2, 需要 至少增加 10 个测量点。 备注:此标准中的测量点的数量为最低要求的数量,由此可见起测量点的数量大约是 SSPC-PA2 的两倍。 PSPC 方法: ? 对于平面, 每 5m2 需要 1 个测量点,无需受总面积的影响。

?

? ?

对于复杂的几何结构,每平方米需要 5 个测量点。 对于纵向和横向的加强结构,每隔 2 至 3 米,需要“一组”测量值。“一组” 在此标准中的定义为每个面至少一个测量点。

备注:PSPC 对于干膜厚度的检测还有些其他的要求,例如临近边界的膜厚测量要 求等,详细描述可参阅 MSC 215 (82)。

三种标准的特点:
SSPC-PA2:2004 根据此标准确定的测量点是强制性的,而且是定 量的,因此除非各方有其他规定,否则不宜进行 过多的测量。 此标准确定的测量点是最低要求的数量。检测员 可以测量任何怀疑的区域,并且测量点的数量不 限。 此标准确定的测量点的数量也是最低要求的数 量,但是检测员可以测量任何需要测量的区域。

ISO 19840:2004

MSC 215 (82)(PSPC)

不同标准应用的实例分析:
案例 1: 对 500m2 平面区域进行干膜厚度检测 步骤概述 ? 将 500m2 划分成 5 个 100m2 2 ? 在第一个 100m 内任 意取 3 个 10m2 的参考 面,在余下的每个 100m2 内分别取 1 个 10m2 的参考面,共计 7 个参考面 ? 在每个参考面内任意 取 5 个测量点 ? 将 500m2 划分成 5 个 100m2 ? 在第一个 100m2 内任意 取 30 个 测量点 ? 在余下的每个 100m2 内 分别取 10 个测量点 (备注:测量点可以平均分布 于测量区域的任意位置) 2 ? 每 5m 一个测量点 ? 测量点可以平均分布 于测量区域的任意位 置 覆盖面积 14% 测量点 数量 35 膜厚仪读 数数量 175 (备注: sspc 中 一 个测量值 等于 3 个 仪器读数 的 平 均 值) 每平方米内 读数数量 0.35

SSPC-PA2: 2004

100%

70

70

0.14

ISO 19840: 2004

100%

100

100

0.2

MSC 215 (82)

案例 2 :对 10000m 海水压载舱进行干膜检测 步骤概述 ? 将总面积划分成 100 个 100m2 2 ? 在第一个 100m 内任 意取 3 个 10m2 的参考 面,在余下的每个 100m2 内分别取 1 个 10m2 的参考面,共计 102 个参考面 ? 在每个参考面内任意 取 5 个测量点 ? 将总面积划分成 100 2 个 100m ? 在第一个 100m2 内任意 取 30 个 测量点 ? 在余下的每个 100m2 内 分别取 10 个测量点 (备注:测量点可以平均分布 于测量区域的任意位置) PSPC 对于不同的结构有不同 的要求,对于平面区域 5 平方 米取一个测量值 ,对于复杂 结构每平方米取 5 个测量值。 因此,为了便于统计,取其平 均数每平方米 2.7 个测量值。 覆盖面积 10.2% 测量点 数量 510 膜厚仪读 数数量 1530 每平方米内 测量点数量 0.051

2

SSPC-PA2: 2004

(备注: sspc 中 一 个测量值 等于 3 个 仪器读数 的 平 均 值) 100% 1020 1020 0.102

ISO 19840: 2004

100%

27000

27000

2.7

MSC 215 (82)

检测的时间消耗:
在此我们假设测量一个点需耗时 1 秒,并且假设一张 A4 纸只能测量 100 个点。 SSPC-PA2:2004 1530 0.425H 5.1 ISO 19840:2004 1020 0.28H 10.2 MSC 215 (82) 27000 7.5H 270

读数 时间消耗 A4 数量

总结: 1. SSPC-PA2 检测的覆盖率非常低,而且面积越大,覆盖率越低。 2. PSPC 的测量点数量和读数数量都是最多的,而且结构越是复杂,检测点的数量 会成倍的增加。 在平面区域,PSPC 的读数数量是 ISO 19840 标准的 1.4 倍。 在复杂结构区域,PSPC 的读数数量则是 ISO 19840 标准的 26 倍。 由此可见,PSPC 对于复杂结构的干膜厚度的检测是十分严格的。 3. ISO 19840 标准检测的读数数量是最少的,单位面积的读数也是最少的。 2 4. 在时间消耗方面,如果按每检测一个点耗时 1 秒来计算,10000m 区域根据 PSPC 的要求需要耗时 7.5 小时左右,而相同的面积 ISO 19840 只需要耗时 0.28 小时。 如果我们在一张 A4 的纸上检测 100 个读数,那么 PSPC 相当于需要对 270 张 A4 纸 进行检测,工作量是非常巨大的。


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