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SSPC表面处理标准


表面处理说明书

第二章 目录
第二章 表面预处理说明书 SSPC-SP COM 表面预处理摘要 SSPC-GUIDE TO VIS 1-89 喷砂处理的钢材表面的目测标准 SSPC-GUIDE TO VIS 2 已涂装表面锈蚀程度的标准评价方法 SSPC-GUIDE TO VIS 3 动力和手动工具清理钢材表面的目测标准 SSPC-SP 1 溶剂清

理 SSPC-SP 2 手动工具清理 SSPC-SP 3 动力工具清理 SSPC-SP 5/NACE 1 喷砂清理到金属表面呈彻底的金属光泽 SSPC-SP 6/NACE 3 经济型喷砂清理 SSPC-SP 7/NACE 4 扫砂清理 SSPC-SP 8 酸洗法清理 SSPC-SP 10/NACE 2 喷砂清理到表面呈金属光泽 SSPC-SP 11 动力工具除锈至金属表面呈金属光泽 SSPC-AB 1 天然矿石与工业废渣磨料 SSPC-TR 1/NACE CG 1994 相关热力学方法钢材表面清理的科技报道

表面处理概述
1. 简介
本概述是为了帮助选择合适的表面预处理方法及评价表面预处理工作结束后其工 作的质量。本概述是为了使读者更好的理解 SSPC 说明书及其方法,本身不是其说明书 的一部分。另外,除了已经印刷发行的部分外,SSPC 表面预处理说明书仅供参考。 表 1 中列出了经由使用者、服务商、及其他公众利益团体一致认可的 SSPC 的一些 说明书。

2. 表面预处理的重要性
表面预处理的质量与配套的油漆系统在同等程度上影响着涂层的寿命。因此,我们 应对表面预处理给予全面的考虑。表面处理的主要功能有: ①清除材料表面可能导致涂层寿命缩短的物质; ②提供一个容易湿润的表面以保证涂层具有足够的附着力。 虽然所有的涂层最终都会失效, 但是涂层失效的主要原因往往是表面预处理不够或 涂层附着力不够。 一般说来,表面预处理过程中需要清理的是湿气、油脂、氯化物、硫酸盐、锈、金 属腐蚀产物及灰尘等。氧化皮对涂层性能的影响是不稳定的;对于比较缓和的室外环境 来说,附着紧密且完整的氧化皮是可以保留的。如果钢结构表面涂装低湿润性的底漆或 处于非常恶劣的环境中,如化学环境中或浸没在水中——无论海水还是淡水,则钢结构

表面的氧化皮必须应喷砂除去,最低达到 SSPC—SP10(白金属喷砂清理标准)的标准。

3. 钢材表面的初始状况
根据钢材表面预处理的目标, 钢材表面的初始状况决定了施工过程中的工作量、 施工 时间和施工成本。从钢材表面清除完整的氧化皮比清除锈蚀要容易的多。因此,我们根据钢 材表面的氧化皮、 锈、 已有的涂层、 表面污物和缺陷的情况, 钢材表面状况大致可分为三类: ①新结构——未油漆过的钢材 ②维修保养——已经油漆过的钢材 ③不完美表面——兼有以上二者特点的钢材 3.1 新结构: 根据 SSPC—Vis1—89 (喷砂处理钢材表面的目测标准) 以钢材上的锈蚀程度为标准, , 将钢材表面的初始状态分为四种: A.几乎完全是氧化皮,很少或无锈的钢材表面 (SSPC—Vis1—89,Rust A) B.同时存在氧化皮和锈的钢材表面(SSPC—Vis1—89,Rust B) C.几乎完全是锈,少或很少点蚀的钢材表面(SSPC—Vis1—89,Rust C) D.完全是锈,且有可见的点蚀的钢材表面(SSPC—Vis1—89,Rust D) 3.2 保养维修: SSPC—Vis3 (动力工具表面清理和手动工具表面清理的目测标准) 以图示的方式定 义了已经事先经过清理的钢材表面状况的三种情况: E.在经过喷砂处理的表面上涂装有浅色油漆,油漆基本上是致密的。 F.在经过喷砂处理的表面上涂装有富锌油漆,油漆基本上是致密的。 G.在有氧化皮的钢材表面上的涂层,完全暴露在空气中,涂层全面起泡或受到污染 在保养性重新涂装中,表面预处理需达到的标准决定于新涂层的种类及待涂表面 的剥蚀程度。SSPC—Vis2(ASTM D 610(已涂表面涂装质量的评价方法) )将表面锈蚀程度 分为 0—10 级,其中 10 代表钢材表面完全无锈,0 表示全锈。SSPC—PA Guide 4(以油或 醇酸树脂为基底的表面的表面重涂) 给出对应于不同锈蚀程度的表面需进行的最起码的表面 处理程度的标准。 表 1 表面清理说明书汇总

表面预处理说明书汇总
SSPC 说明书 SP 1 溶剂清理 SP 2 手工清理 SP3 动力工具清理 SSPC-Vis1-89 目视标准参考 备注 用溶剂、蒸汽、碱、乳化液清理表面的油、灰尘、 泥土、盐、污染物等 用手工铲削、刮、钢丝刷等去处表面的较松的锈、 氧化皮和涂层至规定标准 用动力工具如:风铲、砂盘和钢丝刷、等除掉表面 的松的锈、氧化皮和涂层至规定标准

喷砂或喷丸清理清理所有的可见的锈、氧化皮、涂 SP 5/NACE No.1 白金属 层及其它杂物。 (针对严重腐蚀、环境特别恶劣需要 喷砂清理 A, C, SP5 B, D 高成本的清理的) SP 6NACE No.3,经济型 喷砂清理除去至少 2/3 的可见的锈、氧化皮、涂层 的喷砂清理 B,C,D SP 6 及其它杂物(适用于需要全面的表面清理的情况) 喷砂清理除了紧密附着的氧化皮、锈和已有涂层以 SP 7/NACE No.4 扫砂清 外的所有杂物,露出底层金属的大量均匀分布的斑 理 B,C,D SP 6 点

SP 8 酸洗

通过酸洗、二次酸洗或电解酸洗彻底清除表面的锈 和氧化皮

喷砂清理到至少 95%的表面无可见的残留物, 接近白 SP 10/NACE No.2 接近白 金属喷砂清理。 (应用于湿度高、化学环境、海洋型 金属喷砂清理 A, C, SP10 B, D 环境、或其它腐蚀型环境中 ) SP 11 动力工具清理至 金属裸露 Vis-11 动力清理表面的 目测标准 Vis2 已涂装过的表面的 返锈程度的方法 Vis3 动力工具和手工清 理表面的目测标准 AB1 动力工具彻底清除金属表面的锈、氧化皮和已有涂 层。 标准的参照照片,作为 SSPC-SP 5,6,7,10 标准 的补充 一种用彩色或黑白图形来形象描述已涂装表面的返 锈程度的数字化的几何标准 标准的参照照片,作为 SSPC-SP 2,3,11 标准的补 充 规定了选择喷砂清理用的天然矿石磨料和工业废渣 磨料的要求

SSPC—Vis2 中以照片和示意图的形式提供了一个很实用的辅助工具来评价表面的 锈蚀程度。SSPC—Vis2 中的 Figure1 给出了一系列的 1.5 平方英寸的图片,以黑点代表锈 蚀站占整个面积的百分比。 这些图不表示真实的锈蚀类型外观形状, 而只是为判断钢材表面 的锈蚀程度提供一个依据。SSPC 的油漆配套摘要也有助于估计表面预处理的要求。在 SSPC —PA Guide 4(在油或醇酸树脂涂层上的保养性重涂)给出了保养性重新涂装的表面处理的方 法。这个指南包括如下已被广泛接受的方法: (1)保留已有的完整的涂层, (2)去处不完整 涂层(3)局部清理等。 表 2 钢砂与钢丸使用说明书

表 2 喷砂与喷丸的说明书
性质 尺寸: 人工制造的新磨料 化学成分 碳 锰 硅 硫 磷 喷丸 喷砂

所有的磨料尺寸必须达到或超过 SAE#J444 和 SFSA#20-66 的标 准 0.85-1.20% 0.60-1.00% 0.50-1.00% ﹤0.05 ﹤0.05 尽可能的都采用锻铸的、 具有精细的均匀分布的碳化钙的马氏 体钢, 而不希望采用以碳化物为骨架的转型产品或产品有表面 脱碳、有夹杂物、有淬火裂缝。

微观结构

硬 度 通常使用结构钢

: 40-50 RC
3

注: (1)SAE:自动化工程师协会 Inc.

SFSA:美国铸钢协会 (2)硬度在 Rockwell 30-66 的钢砂或钢丸都可以采用。但是硬度大于 60 或小于 40 的通常用在别的方面而不用在钢材表面预处理上。 (3)磨料的供应商根据磨料的数字尺寸用一些词头字母来区分不同类型的磨料。不同 的磨料供应商的不同硬度的磨料的词头字母通常是不同的。 (4)在合同书中将磨料根据其硬度和尺寸进行明确分类是十分重要的。

4.不完美表面
当环境条件恶劣时, 不完美的表面可能导致涂层的过早失效。 油漆易于从尖角及连接 部位处剥落, 这样就会导致留下没有或几乎没有油漆在保护裸露的钢材表面。 下面将讨 论其它的一些不能完全用油漆覆盖的结构,诸如裂缝、焊缝气孔、迭片结构等。由于对 不完美表面的修补的费用非常高, 所以要权衡一下边角修圆、 焊接飞溅与潜在的涂层失 效之间的利益。 一些附着较弱的污染物如焊渣、松的焊接飞溅以及一些小的表面的层叠结构 (lamination)可以在正式的表面清理过程(如喷砂清理)中除去。然而,其它一些表 面缺陷如钢板的迭片结构、 焊缝气孔、 或者是较深的腐蚀点只有在表面清理工作完成以 后才能明显的显现出来。 因此, 这样一些的表面清理就应当可能在最初的表面清理工作 之前、之中或之后。 4.1 焊接飞溅:焊接飞溅应当在表面喷砂清理之前除去。大多数的焊接飞溅可以用除垢锤、 积污清除铲、或刮刀除去。一些粘着特别紧的焊接飞溅应当打磨除去。 4.2 焊接气孔:根据美国焊接协会的 AWS D1.1 的规范要求,单位面积中的焊接气孔的比例 超出规定标准的应当在涂装前用适当的填充或用针枪、 压边陲封死。 一些在规定标准以内的 焊缝、引弧、焊缝清理也在第三部分的“焊缝结构编码”AWS D1.1 中有所描述。 4.3 尖角:在热轧的钢结构件或钢板的气炬切割、焊接、打磨、尤其是在剪切过程中产生的 尖角可以用如下方法去处:如打磨、机械砂纸打磨、锉等。应当注意的是在尖角的的修正过 程中不应产生新的尖角。 4.4 凹坑:较深的腐蚀凹坑、凿空以及夹痕或其它表面缺陷应当在涂装之前打磨。表面要求 补焊。 4.5 迭片结构(lamination) 、长条结构:钢板轧制造成的不连续可能造成较突出的尖角和 较深的缝。这些表面缺陷必须在涂装之前除去。各种方法都可以用来除去较小的薄片(如铲 或打磨等) 。所有的尖锐突出都必须除去。 4.6 缝隙:一些由于设计中未能考虑到防腐的结构,如铆钉连接或点焊连接除,角背间距及 裂缝等应当给予特别的重视。允许的话,这类缺陷应当修改设计。否则,应当尽可能的将这 类缺陷的危害降低到最小程度。

5.磨料选择
为了最有效的、最经济的得到理想的表面处理结果,如何恰当的选择磨料的类型以 及其尺寸,由于存在各种可能的情况,所以并不能作的十分精确。这些可能的情况有: 〃将要进行表面清理的钢材的特性,如钢材的硬度及锈蚀程度等,在喷砂清理之前 就已经确定了。 〃将要对钢材表面进行喷砂清理的基本目的,无论对新钢结构、或者是对保养性涂 装或修理涂装。 〃针对将要使用的涂层油漆的不同要求而必须达到的表面清理状况,如表面清洁状 况和表面粗糙度。详见 SSPC 74—01(防腐涂层的表面粗糙度) 。 〃所选择的喷砂清理系统,如车间后现场离心轮清理系统、磨料循环式压缩空气喷 砂清理系统、或抛弃式磨料的开放式压缩空气喷砂清理。 一般来讲,选用尺寸小一些的磨料进行表面喷砂清理可以较容易的得到理想的表面 状况,而且通常这样也可以比较的经济和快速。 下面部分讨论常用磨料如钢砂或钢丸以及非金属磨料的物理、化学性能: 5.1 铸钢磨料: 接近球型的钢丸磨料可以通过用水、空气或其它方法去切割熔融的钢流而得到。钢

丸的性能如硬度、化学成分、尺寸及微结构应满足 SAE J827(推荐使用的规范)的各项要 求。 带有棱角的钢砂可以通过将钢砂压碎而得到(SAE J827) 。由于制造钢砂的过程中的 回火时间的长短各不相同,钢砂的硬度范围从 Rockwell 30 到 66。一般来讲,最常用的三 种钢砂的硬度范围是 Rockwell40~50,Rockwell55~60,Rockwell60~66。前两种的硬度范围 的钢砂主要用于一般的结构钢的表面清理,而第三种钢砂常用于涂层需要比较深的粗糙度, 或者是在一些特别硬的表面需中等程度粗糙度。 经过钢丸喷砂清理的表面比较平,由钢砂处理的表面的凹粗糙度比较大,而且磨料 的硬度的越大,粗糙度越大。 根据本文 3.1 中的锈蚀程度分类,习惯上的钢质磨料的分类应用如下: 〃钢丸:一般应用于锈蚀等级 A 或 B 〃钢砂(40-50 RC) :对于锈蚀等级 C 和 D 最有效,但也广泛应用于锈蚀等级 A 和 B 〃钢丸/钢砂(钢丸 40-50 RC/钢砂 55-60 RC 的混合物) :尽管这种方法不常用,但 是这种磨料却使用于所有的锈蚀等级,尤其是对锈蚀等级 C、D。 注:由于钢砂的硬度比较大,比较容易破碎,所以这种在实际操作中并不能很恰当 的控制混合型的磨料的混合比例。 可以在砂丸混合操作中使用适当的机械设备而保证混合式 磨料中钢砂与钢丸的比例,从而得到一种新的磨料。一般来讲,在这种经过混合的磨料中钢 砂的含量稍微大一些,对此,操作者在实际操作中应对此给予适当的重视。 表 2、3、4、5 中列出了在各种表面清理过程中使用的金属磨料的比例、尺寸、类型 以及 SAE 喷丸和喷砂的说明书。 5.2 非金属磨料:可以是自然界的天然产物、工业的副产品、或者是专门生产而得。 自然界的天然磨料包括石英砂、橄榄石、十字石、燧石、石榴石、锆和致密石英岩。工业副 产品磨料包括在金属冶炼(如炼镍、铜的炉渣) 、发电厂(燃煤或锅炉的废渣) 、以及农业产 品(如核桃壳、花生壳、谷物皮等) 。专门生产的磨料包括金刚砂、氧化铝、玻璃喷丸等。 钢材的表面清理常用的磨料是硅砂、熔渣、十字石、橄榄石和石榴石。 表 3 钢材表面喷砂清理的最常用的钢质砂料

表 3 应用于各种类型结构钢的表面喷砂清理的钢砂料
砂料类型 丸 新钢结构 焊接 的 新钢结构 热处理的钢板 重钢板 已受到腐蚀的钢材 焊接氧化皮 扫砂清理 修理 保养 ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ 砂 尺寸 S170-S390 S170-S390 G50-G25 G50-G25 S230-S390 G50-G25 S170-S280 S170-S280 G50-G40 G80-G18 ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ 40-50 ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ 硬度 55-60

注: 磨料的尺寸范围是指可循环磨料喷砂清理系统中使用的磨料混合物。 有关进一步 的信息见第一部分的第二章(钢结构的涂装施工手册)

表 4 喷砂清理使用的铸铁丸说明书
表 4 喷砂清理中使用的铸铁丸的说明书
NBS 的 标准尺寸 筛的尺 筛号 4 5 筛的标准尺寸及筛号及对应于累计通过的百分比(同 SAE 的相关标准相对应) S780 —— —— S660 —— —— S550 —— —— S460 —— —— S390 —— —— S330 —— —— S280 —— —— S230 —— —— S170 —— —— S110 —— —— S70 —— ——

(mm) 寸(in) S3120 S1110 S930 4.75 4 0.187 全过 0.157 —— 最 6 3.35 0.132 90% 最 7 2.8 0.111 97% 小 —— 小最 90% 最 8 2.36 0.094 —— 97% 小 —— 小最 90% 最 小 全过 —— 全过 —— ——

——

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——

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——

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——

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全过

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—— 小最 85% 最 小

全过

——

——

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——

——

10

2

0.079 ——

——

97%

—— 小最 85% 最 小

全过

全过 最 大

——

——

——

——

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——

——

12

1.7

0.066 ——

——

——

97%

—— 小最 85% 最 小

5%

全过 最 大

——

——

——

——

——

——

14

1.4

0.056 ——

——

——

——

97%

—— 小最 85% 最 小

5%

全过 最 大

——

——

——

——

——

16

1.18

0.047 ——

——

——

——

——

97%

—— 小最 85% 最 小

5%

全过 最 大

——

——

——

——

18

1

0.039 ——

——

——

——

——

——

96%

—— 小最 85% 最 小

5%

全过 最 大

——

——

——

20

0.85

0.033 ——

——

——

——

——

——

——

96%

—— 小最 85% 最 小

10%

全过 最 大

——

——

25

0.71

0.028 ——

——

——

——

——

——

——

——

96%

—— 小最 85% 最 小 小

10%

——

——

30

0.6

0.023 ——

——

——

——

——

——

——

——

——

96%

——

全过 最 大

——

35

0.5

0.02 ——

——

——

——

——

——

——

——

——

——

97%

—— 最 小

10%

——

40

0.425

0.017 ——

——

——

——

——

—— ———

——

——

——

——

——

85% 最 小

——

全过 最 大

45

0.355

0.014 ——

——

——

——

——



——

——

——

—— ———

——

97%

—— 最 小

10%

50

0.3

0.012 ——

——

——

——

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——

——

——

——



——

——

80% 最

—— 小最 80% 最 小 小

80

0.18

0.007 ——

——

——

——

——

——

——

——

——

——

——

——

90%

120

0.125

0.005 —— —— ——

—— ——

—— ——

—— ——

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—— ——

—— ——

—— ——

—— ——

—— ——

—— ——

—— ——

—— ——

90% ——

200 ——

表 5 喷砂清理使用的铸铁砂说明书
表 5 喷砂清理中使用的铸铁丸的说明书
筛的标准尺寸及筛号及对应于累计通过的百分比 (同 SAE 的相关标准相对应) NBS 的筛 号 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 45 50 80 120 200 —— 300 0.05 标准尺寸(mm)筛的尺寸(in) G10 G12 4.75 4 3.35 2.8 2.36 2 1.7 1.4 1.18 1 0.85 0.71 0.6 0.5 0.43 0.36 0.3 0.18 0.13 —— 0.19 0.16 0.13 0.11 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0 G14 G16 G18 G25 G40 G50 G80 G120 G200 G325

—— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 全过 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— ——

—— 全过 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 80% —— 全过 90% —— —— —— —— —— —— —— —— ——

80% —— 全过 —— —— —— —— —— —— —— —— 90% 80% —— 全过 —— —— —— —— —— —— —— 90% 75% —— 全过 —— —— —— —— —— —— 85% 75% —— 全过 —— —— —— —— ——

—— ——

—— —— ——

—— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 85% 70% —— 全过 —— —— —— ——

—— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 80% 70% —— 全过 —— —— ——

—— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 80% 65% —— 全过 —— —— 75% 65% —— 全过 —— 75% 60% —— 全过 70% 55% —— 65% 20%

—— —— —— —— —— —— ——

—— —— —— —— —— —— —— ——

—— —— —— —— —— —— —— —— ——

0 —— —— —— —— —— —— —— —— —— ——

5.3 SSPC-AB 1(天然矿石和工业废渣磨料) 最近刚刚出版的 SSPC-AB 1 说明了选择和评价矿石和矿渣磨料的需求,这些磨料是用 来喷砂清理金属表面或其它需涂装表面的。 该规范将磨料划分为两种类型: 天然矿石磨料 (如 硅砂、燧石、石榴石、十字石、橄榄石)和工业废渣磨料(如煤渣、铜矿渣、镍矿渣)等。 该说明中所涉及的磨料大部分是一次性的。 磨料也可以根据其硅的含量与其处理过的表面的粗糙度来进行分类。 表面粗糙度的数

据是用一个 2*2 英寸(61*61cm)的钢板做样板进行喷砂清理后测量得到的。磨料的其它一 些有关性能包括:磨料的比重、硬度、高温时的重量变化、水溶性的污染物含量、含水量、 含油量。 磨料的粒度也可以决定处理后表面的表面粗糙度。 磨料供应商应提供在进行表面状况 测量过程中使用的磨料的粒度分析表。 而且这份磨料粒度分析表就作为在以后的提供的磨料 的粒度标准。 表 6、7 中列出了有关非金属磨料的相关的物理、化学性能。 插入:铸铁丸和铸铁砂——SAE J444a SAE J444a 的推荐工艺(经过自动化协会授权允许重新印刷) (本工艺属于喷砂清理工艺的一部分,它提供了有关铸铁丸和铸铁砂的尺寸等数据。 它的推出代替了以前的 SAE 的相关工艺:喷砂清理的钢丸。对于钢丸来讲,其尺寸数据为经 过标准筛分测量的孔径尺寸。对于喷砂来讲,其尺寸数据为标准筛分尺寸,并且以 G 开头。 这些标准筛时符合 ASTM-E11“测试用金属—布筛的使用说明书”中给出的国家标准协会的 相关标准的。 ) 相关的喷丸和喷砂的分类标准及尺寸指定由钢铁技术协会的喷砂清理分会的代表们 来指定。钢铁技术协会由磨料的供应商、设备制造商、及自动化设备使用者们组成。 磨料应当是圆的,而且坚硬。否则,带有棱角的或多空的磨料在使用过程中易于破 碎。在实际使用过程中,磨料的此方面性能要求尤其严格,其尺寸必须在规定的范围以内。 由于钢丸的质量对使用者的成本影响很大, 所以必须由磨料的使用者和磨料的供应 , 商共同对磨料的尺寸和质量控制的控制程度达成协议。 表 6 非金属砂料的物理性质

表 6 非金属砂料的物理性质
硬度 Sp. 容积密度
3 3

自由硅含量 灰尘 再利用 颜色 (重量比%) 含量 性能 90+ ﹤5 高 差

(Mohs) 形状 Gr. (lb/ft ) (kg/cm ) 天然矿石砂料 砂 硅 长英矿物 5~7 燧石 石榴石 锆石 致密石英 岩 废渣 锅炉 炼铜 炼镍 胡桃壳 花生壳 玉米草泥 碳化硅 氧化铝 玻璃珠 4 尖角 7 尖角 8 尖角 8 尖角 3 立体 3 立体 4.5 尖角 9 尖角 8 块状 5.5 球形 2.5 2.8 2.3 2.7 1.3 1.3 1.3 3.2 4 2.5 100 工业副产品砂料 85 110 85 45 45 30 专门生产的砂料 105 120 100 6.7-7 7~8 5圆 圆 尖角 7.5 立体 2~3 3~4 4 4.5 100 125 80 145 185

1602 白 各 种 颜 2002 色 2323 粉红 2963 白 1602 白 1362 黑 1762 黑 1362 绿 721 棕 721 棕 481 棕 1682 黑 1992 棕 1602 无色

中等 好 中等 好 0 中等 好 0低 好 好 差 好 差 差 差 好 好 好 好

尖角 2~3

1281 Lt.灰色 90+

90+

低 0高 0低 0高 0低 0低 0低 0低 0低 67 低

测试程序: (1) (a)采用一种带有旋转式的抽样测试仪器 (b)转速应为 275-295 转/分钟 (c)当采用抽样测试仪器时,抽样频率应为 145-160 次/分钟 (2)样品的大小应为 100g/份,而且其质量应达到规定标准。 (3)样品的筛分标准应根据 ASTM—E11 中的国家标准局(NIST—国家技术标准协 会)的相关标准。 (4)在磨料的尺寸符合美国标准的筛析尺寸标准 35 的情况下测试时间间隔应为 5min±5。对于精细筛分的要 10min±5。 (5)在供应商与使用者一致同意的基础上,任何能够得到同样结果的其它方法也 可以采用。 清理中采用的钢砂见表 5。 参照标准:SAE J827—铸钢喷丸:有关其成分及形状的信息。 SAE J445—金属喷砂与喷丸的机械测试方法:有关喷砂清理后质量的检 查的信息。 表 7 为各种喷砂清理操作推荐使用的天然矿石砂料的类型

表 7 各种类型的天然矿石砂料
容积密度(lbs/cu ft) ﹥100 新钢材 ﹨ 焊接的新钢材 ﹨ 热处理的钢材 ﹨ 重钢板 焊接氧化皮 扫砂清理 修理 ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ 已腐蚀的钢板 ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹤100 粗 ﹨ ﹨ 尺寸范围 中等 细 硬 ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ ﹨ 硬度 软

保养 注:粗:+20NBS 中:-#25+#40NBS 细:-50#NBS

6.表面粗糙度
表面粗糙度是衡量喷砂清理后表面粗糙程度的一个物理量。表面高度是从表面的最低 点测量到表面的最高点。 经过喷砂清理后的表面粗糙度决定于使用的砂料的尺寸,类型,硬度,喷砂速度,以 及喷射角度,待处理表面的硬度,以及使用的砂、丸的混合磨料的循环使用的次数。 因此,允许使用的磨料的最大尺寸的取决于希望得到的涂层系统的厚度。表面所允许 的最大粗糙度也决定于将涂装的油漆的厚度。 SSPC 的研究表明,使用超过 NIST #16 筛的磨料进行喷砂清理而得到的表面的粗糙度过 大,以至于涂一度底漆都不够。因此,应尽量避免使用大尺寸的砂料。然而,为了清除重氧 化皮或锈,尺寸大的磨料是比较有效的。在这种情况下,应用两度底漆,而不是传统的一度 底漆。 表 8 中列出了在一般的或理想的工作条件(使用砂轮和喷嘴)下的最大及平均的表面 粗糙度。如果大大提高空气压力和砂轮转速的话,表面粗糙度将大大加大。

表8 表 8 一些磨料喷砂清理后典型的最大表面粗糙度
磨料类型 钢磨料 丸 S230 丸 S280 丸 S330 丸 S390 砂 G50 砂 G40 砂 G25 砂 G14 矿物磨料 燧石丸 石英砂 锅炉渣 锅炉渣 重矿渣 中等-细 中等 中等 粗 中等-细 3.5±0.4 4.0±0.5 4.6±0.5 6.0±0.7 3.4±0.4 2.7±0.4 2.9±0.4 3.1±0.5 3.7±0.7 2.6±0.4
1

最大粒度 NIST 筛号 —#18 —#16 —#14 —#12 —#25 —#18 —#16 —#10 +#20 +#18 +#16 +#14 +#30 +#20 +#18 +#12

表面粗糙度最大值 2.9±0.2 3.5±0.3 3.8±0.4 4.6±0.5 2.2±0.3 3.4±0.4 4.6±0.5 6.5±0.8

高度(密耳) 2.2±0.3 2.5±0.4 2.8±0.5 2.6±0.7 1.6±0.3 2.4±0.5 3.1±0.7 5.1±0.9

1. 形成本表中的表面的高度所采用的是磨料可循环喷砂系统,磨料在稳定的操作条件下。由新磨料喷砂 清理形成的表面的高度明显的高一点,磨料的尺寸筛分数据分别在表 4A 和 4B 中。 铸钢丸:硬度 Rockwell 40~50 铸钢砂:硬度 Rockwell 55~60

表面比色仪、拷贝磁带可以用来测量经过喷砂处理的表面平均的表面粗糙度。具体的 测试方法见 ASTM D 4417(喷砂清理表面的表面粗糙度的实地测量方法) 。 SSPC 74—01 中的一个报告“防腐涂层的表面粗糙度”提供了测量表面粗糙度的方法以 及相关的喷砂清理方法和涂层施工方法。

7.目测标准
请注意,与 SSPC 说明书一同使用的有关目测标准只是提供了一个近似的最终表面状况 的说明。因此,有关的目测标准只是作为 SSPC 表面预处理说明书的补充而非替代品。只有 在特殊要求下才将相关的目测标准与 SSPC 的说明书一同使用。然而,我们却推荐将相关的 目测标准与 SSPC 的说明书一同使用。 7.1 SSPC—Vis 1-89(喷砂清理钢材表面的目测标准)用图片的形式描述了表面预处理前 的四种锈蚀程度及喷砂清理的清理程度。SSPC—Vis 1-89 本身是一个独立的部分,它包含 一个 SSPC—Vis 1-89 导论。SSPC—Vis 1-89 的附录用图片描述了用非金属磨料和金属磨料 进行清理后的白金属表面状况。 SSPC—Vis 3(动力工具和手工清理的目测标准)用彩色图片描述了不同的原始表面状 态经过喷砂清理后的各种情况。尽管 SSPC—Vis 3 有一个导论,但图片本身只是作为一个单 独的补充。 书面说明书是评价表面清理状况是否符合规定标准的主要依据,图片只能作为其补充。 7.2 ISO 850 1-1:1998/SIS SS 05 59 00.ISO 与 SIS 出版了一本手册,以图片的形式描 述了经过动力工具清理、手工清理、喷砂清理的表面状况。这些图片同 1967 年出版的 SSPC-VIS 1 中的图片是有所区别的。 7.3 NACE 的目视比较仪:NACE 提供了一套目视比较仪以评价经过以石英砂(TM0 170) 、钢 丸(TM0185)或工业废渣等为磨料进行喷砂清理的钢材表面的表面状况。测试用的钢板分别 经过四种方法喷砂清理后用塑料密封起来以防止生锈。 (NACE 最近不计划继续发展此种比较

仪) 7.4 其它的图片测试标准:日本的制造工程协会提供了彩色图片来描述需要进行冲洗或涂 富锌涂料的钢材表面在风化和再清理之前及之后的表面状况。 日本的造船协会提供的图片描 述了各种类型的钢材钢材表面,如已油漆的、未油漆的、焊接过的、或气割的钢材在遭到各 种伤害或风化之前或之后的状况。 美国马里兰州提供的用图片描述喷砂清理后的表面状况的标准包含两套图片,分别对 应于 SSPC-SP6 (经济型) SSPC-SP10 和 (接近白金属喷砂清理) (钢材的锈蚀程度应高于 SSPC —Vis 1-89 中的规定。锈蚀等级 C 是不能接受的) 。 7.5 表面预处理工程标准:根据图片标准来进行钢材的表面预处理通常是比较困难的,因为 原始的表面状况、所使用的磨料等的不同。因此,通常的做法是由投标方提供经过喷砂清理 的表面的样品来,在对其表面的清洁程度和外观达到规定要求,经由合同双方达成一致后, 照此样品的标准进行施工。通常此样品的尺寸为 6*6*3/16(约 15*15*0.5cm) 。此样品必须 在施工过程保证彻底防腐和防锈。

8.返锈
通常当新的钢材表面暴露出来在湿度高或化学环境中钢材表面容易返锈。对于不同的 情况来说,自喷砂清理后到反锈前的时间间隔也各不相同(从几分钟到几个礼拜) 。在施工 过程中必须及时检查。 由于清理后的表面常常达不到涂装的要求, 因此恰当的表面预处理施 工必须得到保证。为了防止表面可能的失效,除非在涂底漆之前进行检查,表面预处理是否 可以接受必须慎重考虑。 在一般的环境中, 最好在喷砂清理后的 24 小时以内进行涂装施工。 无论如何都不允许 由于时间拖延而导致钢材表面反锈。 当材料的表面温度低于周围环境的露点温度时,材料表面就会有水珠凝结。因此当钢 材的表面温度低于露点温度以下 5℉(3℃)时不要进行干喷砂清理。 应当避免在喷砂清理前钢材过分的风化或暴露在像氯化物及硫化物之类的化学环境 中, 因为这样可能由于钢材表面遭受酸蚀和表面污染物难以清理而导致喷砂成本提高。 喷砂 清理后钢材表面任何残留的氯化物、硫化物及其它电解液可能对某些涂料不利。

9.缓蚀剂:
由于水的作用,湿喷砂清理可能很快就生锈。应当使用缓蚀剂来避免湿喷砂清理后 的立即反锈。应当在产生任何可见的锈之前进行涂装。 一种合适的湿喷砂清理的缓蚀剂是含有 0.32%(重量比)亚硝酸钠和 1.28%(重量比) 磷酸二胺水溶液;或者含有约 0.2%(重量比)的铬酸、铬酸哪、重铬酸钠、或重铬酸钾的水 溶液。 注:如果使用重铬酸盐或铬酸盐,在操作过程中都应注意避免由于呼吸扩散或接触 而使人身受到伤害。

10.膜厚
必须保证在喷砂清理之后采用的涂料可以完全覆盖表面的最高点。在表面最高点的 干膜厚度必须等于所要求的膜厚。如果该干膜厚度不够,则可能导致涂层过早失效和生锈。 为了保证涂层厚度测量正确,参见:SSPC-PA 2(使用磁性测量仪器测量干膜厚度)。

11.SSPC 表面预处理说明书总结
本说明书主要适用于厚、重的金属或钢板,但其同时适用于薄、轻的金属。由于在 喷砂清理等过程中对表面的冲击等因素可能造成表面变形或弯曲, 因此在实际操作中应注意 这个问题。也可能发生根据本说明书进行操作得不到理想的表面结果,此时,作业者应该采 取措施对本说明书进行修正以得到理想的结果。 不管使用什么方法, 在表面处理过程中可能 受到损害的设备,如附近的设备、已完成项目的表面、以及可能受到损坏的表面必须受到保 护。 有时在老的涂层上的保养性重涂的涂层与已有的涂层可能是不相容的。此时,无论 在什么情况之下,老的涂层都应该清除,至少应到接近白金属喷砂清理(SSPC-SP 6)的程 度。

第一篇(钢结构涂装手册)中的几章讨论了机械表面预处理以及在车间、保养、铁 路、公路、贮罐、轮船、精馏塔、以及各种其它类型的车间的表面清理的特殊要求。当选择 一个说明书时,应当参考该部分。 第二部分(钢结构涂装手册)第四章(涂装说明书简介)列出了 SSPC 油漆说明书 对表面清理的最低要求。第二部分(钢结构涂装手册)第三章(涂装手册)也给出了各种油 漆配套和各配套中底漆所推荐的最低表面处理要求。 11.1SSPC-SP 1(溶剂清理) :溶剂清理说明书中包含的方法包括:使用溶剂进行擦洗、浸 没在溶剂中、溶剂喷淋、蒸汽除油、蒸汽清洁、乳剂清洁、涂层的化学法剥离、进行清理等。 溶剂清理主要除掉油、油脂、灰、土、润滑油、和其它的有关有机物。使用涂层清 洁剂或碱性涂层剥离剂,溶剂清理也可以用来除去表面的旧涂层。像氯化物、硫酸盐、焊接 剂、锈、氧化皮等无机物等不能被有机溶剂清理掉。 表 9 SSPC 涂料说明书确定的表面清理的最低要求
涂料种类 油基涂料 醇酸涂料 酚醛树脂涂料 乙烯类涂料 防锈涂料 石油沥青底漆 煤焦油涂料 焦油环氧涂料 富锌涂料 环氧聚酰胺漆 氯化橡胶 聚硅氧烷醇酸 氨基甲酸乙脂 乳液 喷镀金属 表面清理最低要求 手动工具清理(SSPC-SP 2) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3) 或酸洗法清理 (SSPC-SP8) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3) 或酸洗法清理 (SSPC-SP9) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 溶剂清理(SSPC-SP 6)或常规清理 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 经济型喷砂清理 (SSPC-SP6/NACE No.3)或酸洗法清理 (SSPC-SP10) 接近白金属喷砂清理(SSPC-SP 2/NACE No.2)

[1]如果表面清理要求最低达到经济型喷砂清理的标准, 建议采用清理等级更高的标准。 等级更高的表面清理标准更加彻底、 可以更加经济的得到更好的清洁程度, 在中等腐蚀情况下将 被要求使用。具体的细节参见第二部分(钢结构涂装手册)第五章。在绝大部分情况下,将采用 SSPC-SP 11(动力工具清理到金属裸露)而不使用 SSPC-SP 6/NACE No.3.

因为大部分溶剂对人体是有害的,所以在使用溶剂清洁表面时必须小心。相关的安 全措施,如通风、吸烟、静电、口罩、眼镜、或皮肤接触等必须达到规定标准。 碱性清洁剂在成分和使用方法上有很大差别。 详细细节在第一篇 (钢结构涂装手册) 中。有一点很重要,在清洁工作完成后,表面不应有任何碱性残留物。在清洁完成后将使用 石蕊试纸或万用指示纸对表面进行测试, 保证表面无碱性物质或至少其碱性小于清洁所使用 的水。 11.1.1 汽油、煤焦油、松节油溶剂:这种类型的溶剂通过溶解或稀释表面的油和油脂来除 掉它们。有一些溶剂,如煤焦油等,也可以溶解载色剂从而可以除掉它们。在使用溶剂清理 了表面的油和油脂后, 必须使用清洁的溶剂对表面再进行一次清理, 否则表面残留的溶剂将 影响涂层和金属之间的附着力。 根据 ASTM D484 说明书,在一般情况下,应该使用石油溶剂或斯掏达溶剂(一种溶 剂专用名字,根据本电脑中的科技词典所述。斯掏达,Stoddard Solvent) 。石油溶剂是基 于矿物醇(脂肪)的,其闪点最小为 100℉(38℃) 。当环境温度为 80~90℉(25~30℃)时, 应该使用高闪点的矿物溶剂,闪点最小为 120(50) 。在很热的情况下,当环境温度高于 95 ℉(35℃) ,应当采用重石油提炼的溶剂,闪点最低为 140℉(60℃) 。所有的溶剂都是对人 体有害的,因此在操作过程中,必须保证空气中溶剂的浓度低于安全标准(见表 10,安全 极限) 。如果在封闭空间操作、溶剂浓度过大时,应该配备新鲜空气呼吸系统。输送的新鲜 空气应该没有马达产生的一氧化碳或其它有害污染物。 应该保证空气重溶剂的浓度低于爆炸 或燃烧的安全极限浓度。在一般情况下使用汽油或 V.M.&P.Naphtha 太危险了。 当表面清洁要求较高时,可以使用芳香烃或煤焦油溶剂,但是它们的毒性更大,闪 点更低。苯的毒性最大,不应该使用,尤其是考虑到其很低的闪点和其易燃易爆性。当二甲 苯、甲苯和高闪点的精练石油在空气中的浓度在表 10 中规定的安全标准以下时,也可以采 用。如果其浓度过大,应该使用新鲜空气防毒面具。由于这些溶剂的毒性和易燃易爆性,在 使用过程中必须十分小心以保证安全。 也可以使用氯化烃。但除非有特殊要求,而且也要有专门培训的熟练工人,氯化烃 一般不使用, 因为氯化烃有毒。 氯化烃将对不锈钢产生不良影响, 因此此时不应使用氯化烃。 “安全溶剂”即所使用的溶剂的闪点低于规定要求,其在氯化烃的浓度不对健康构 成危害的情况下使用。 11.1.2 碱性清洁剂:这类溶剂通过将表面的污染物如油等碱化,将表面活化后将其除掉。 它们能更有效的将已有的涂层碱化从而将之除掉。 由于肥皂泡的水溶性良好, 因此在碱化后 很容易通过清洗将之除掉,并且附着紧密的老涂层的附着力已经被化学反应给大大降低了。 最常用的碱性清洁剂使磷酸钠。其它一些碱性清洁剂也可以用。有一些是加入了湿 润剂和洗涤剂的混合物。它们应当遵照制造商的说明使用。 由于许多碱性清洁剂可除掉油漆,因此在选择碱性清洁剂时必须考虑其对涂层的损 害程度. 如果没有现成的清洁剂,也可以这样处理以得到理想的表面清洁度:在 1 加仑水中 加入 2 盎司磷酸钠,2 到 3 盎司肥皂和或其它合适的添加剂。这种溶剂最好在加热后使用, 如果不加热,最好提高该溶液的浓度。这种溶液可以喷淋,也可以擦洗。如果在倾斜的贮罐 中使用,其浓度应该是普通情况下使用的浓度的三倍。如果不从表面开始清洗,这种清洁剂 将软化并最终是大部分涂层变松。 如果清洗的主要目的是清除表面的大部分涂层, 可以使用 腐蚀性的苏打水(氢氧化钠)来代替本溶液。 残留在表面的肥皂水对表面的损害等于表面的一层油膜,将大大降低涂层的附着 力。因此,表面应该使用清洁的水(最好是高压热水)进行彻底清洗以除掉表面的肥皂水和 其它杂物。而且碱性物质也应从表面彻底清除,否则它们将会将新涂层碱化。为了测试表面 的碱性,应该使用 Ph 试纸,将 Ph 试纸正对钢材表面。清洗后的表面的 Ph 值应小于清洗用 的水的 Ph 值。

清洗之后,应该将钢材表面钝化,以消除碱性清洁剂对涂料附着力的不良影响。钝 化用的溶液可以是含有约 0.1%的铬酸、铬酸钠、重铬酸钾的水溶液。应该特别小心保护操 作者的眼睛,应该戴护目镜或眼镜。如果溶液可能碰到工人的手,应该带橡胶手套。铬酸和 铬酸盐可能对工人的皮肤炎,因此应该采取措施保护工人的皮肤和手。如果喷涂清洁剂、铬 酸、或铬酸盐,应该使用防毒面具。 11.1.3 乳剂清洁剂:乳剂清洁剂通常含有能溶解油的肥皂或乳化成分,以及煤油或其它矿 物提炼物。 它们通常是制成浓缩物, 后可由煤油或其它矿物提炼物稀释以便喷到待清理表面 上。它们在压力下与水发生乳化反应,洗掉油、油脂、和其它污染物。它们可以用水稀释、 乳化并使用在该种情况下使用。但是,在任何情况之下都应当遵守制造商的使用说明。 乳剂残液容易留在表面上。这种残留物将在表面上留下一薄层油膜。如果使用的涂 层不允许,该层残留物必须从表面上清理掉。可以使用蒸汽、热水、清洁剂、溶剂、或含有 碱性清洁成分的洗涤剂。 推荐使用碱性乳剂清洁剂,它综合了碱性清洁剂和乳剂清洁剂的优点。 11.1.4 蒸汽清理:蒸汽清理可以使用蒸汽、高压热水或二者同时使用。 用来清理表面的蒸汽和热水通常加入清洁剂或碱性清洁剂。蒸汽和热水通过加热、 乳化作用或水的稀释作用来清除表面的油、油脂、肥皂。当用来清理旧涂层时,蒸汽烘烤载 色剂,降低它们的强度和与表面的黏着力。这样再进行清洗时旧涂层可以很容易清理掉。当 使用清洁剂时,其与表面的高的亲和力也可以达到相同的作用。 如果表面残留有一点油、油脂、肥皂、清洁剂、或碱性物质,新的涂层将不能在表 面上附着。所以应当在清理完后用清洁的水进行清洗。 11.1.5 安全极限值:参见美国国家工业卫生学家手册“1978 年工作间环境空气污染物中化 学、物理成分安全极限(TLV)(见表 10) ” 表 10 溶剂的安全限量
溶剂 丙酮 苯-面漆 丁基乙二醇一乙醚 四氯化碳 环己烷 表氯醇-面漆 醋酸乙脂 乙醇 二氯化乙烯 乙二胺 呋喃甲醇 甲醇 二氯甲烷 石油精,煤焦油 石油精,石油 全氯乙烯 异丙醇 斯套达溶剂
3

4
1

采用值 TWA-TLV ppm 750 10 25 5 300 2 400 1000 10 10 10 200 100 —— —— 50 400 100 —— —— mg/m
3

采用值 STEL-TLV ppm mg/m 1000 25 75 20 375 5 —— —— 15 —— 15 250 500 —— —— —— —— 200 500 200
3

2

1780 30 120 30 1050 10

2375 75 360 125 1300 20

1400 —— 1900 —— 40 25 —— 40 260 350

60 60 310 1740

335 980 525

1340 1225 1050

甲苯 二氯乙烯 松节油

100 50 100

375 270 560

150 200 150

560 1080 840

二甲苯 100 435 150 655 [1]TWA-TLV(安全极限—时间重量平均)时间重量平均是对于一般的 8 小时工作日或 40 小时工作周。 [2]STEL-TLV(安全极限—暴露时间限制):工人能暴露的最大时间间隔是 15 分。 [3]一般来讲,芳香烃的含量将决定安全极限。 [4]翻印美国国家工业卫生委员会手册中的“车间环境物理、化学物质含量安全极限” , 1984-1985 年版。安全极限(TLV)的值经常修改。请注意 OSHA 的有关数值可能不同(可能低一 点) 。因此,ACGIH 推荐的有关资料有时可能不准确。

11.2SSPC-SP2(手动工具清理) :手动工具清理是一种比较理想的方法,可以用来对使用于 暴露在一般的大气环境中、室内、和保养性重涂下的表面清理,在保养性重涂时应当配合使 用溶解性良好的涂料。 手动工具清理不能完全清理掉表面的所有的残留物和锈以及附着紧密 的氧化皮。手动工具清理通常使用在保养性重涂的涂底漆之前的对小的有限面积进行清理。 为了能将失败的可能降到最低或尽量减少,对于所处温和环境的表面处理,也应严 格遵守动力工具清理说明书中较好的时间经验,严格按照本说明书中列出的操作步骤进行。 如果底漆进行喷涂,在进行手动工具清理时也应当小心。 在进行手动工具清理之前,表面的油、油脂、所有的盐都应当清理到 SSPC-SP1(溶 剂清理)所规定的标准。焊接时的焊剂、焊渣和烟将可能导致焊缝涂装失败,因此应当特别 注意,对其进行彻底清理。表面上所有的松动的物质必须在涂装之前彻底清理掉,可以使用 清洁、干燥、无油的压缩空气、刷子或真空清理等方法。 11.2.1 松的锈:根据说明书的标准判断表面的锈蚀等级通常是很困难的。问题在于 判断残留物究竟是附着紧密还是松的。 本说明书认为: 如果使用钝的油泥刀或其它主观判断 方法不能将之从表面清理掉,该残留物就是附着紧密的。 一种可能的解决方法是建立一种标准的清理方法,在该标准方法中刷子的类型、力 量、速度等都是给定的。建立标准的表面是待清理表面的一个较平的部分。 应该强调的是建立这只是建立一种标准的清理方法而不是给定生产速度。只要采用 本说明的标准方法进行清理, 生产速度不是问题。 针对不同的标准的数值取决于表面是否得 到了正确的表面清理。 11.2.2 目测标准:如果双方同意,SSPC-VIS 3,ISO 8501-1:1988 或其它目测标 准也可以作为本说明书的补充。具体见表 11。
表 11 SSPC 与 ISO 目测标准之对应
表面清理标准 SSPC/NACE ISO SSPC/ISO 钢材表面原始状况 描述 图片标准 SSPC-Vis 1 ISO 8501-1

A SP-5, SP-5N1, SP 5-N2, SP 5-N3, A A A SP 5/NACE No.1 白金属 喷砂清理 锈蚀等级 A 锈蚀等级 B 锈蚀等级 C Sa 3 锈蚀等级 D SP 10/NACE No.2 接近白 金属喷砂清 理 锈蚀等级 A 锈蚀等级 B 锈蚀等级 C Sa21/2 锈蚀等级 D 完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 A SP 5-M1,A SP 5-M2,A SP 5-M3(#) Sa 3 A B SP-5 C SP-5 D SP-5 A SP-10 B SP-10 C SP-10 D SP-10 B Sa 3 C Sa 3 D Sa 3 A Sa 21/2 B Sa 3 C Sa 3 D Sa 3

锈蚀等级 A SP 6/NACE No.3 经济型 喷砂清理 锈蚀等级 C Sa 2 锈蚀等级 D 锈蚀等级 A SP 7/NACE No.4 扫砂清 理 SSPC 锈蚀等级 B 锈蚀等级 C Sa 1 锈蚀等级 D ISO 锈蚀等级 A 锈蚀等级 B 锈蚀等级 C SP 2 手动工 具清理 锈蚀等级 D 情况 E 情况 F St 2 情况 G 锈蚀等级 A 锈蚀等级 B 锈蚀等级 C SP 3 动力工 具清理 锈蚀等级 D 情况 E 情况 F St 3 情况 G 锈蚀等级 A 锈蚀等级 B SP 11 动力工 具清理到金 属裸露 锈蚀等级 C 锈蚀等级 D 情况 E 情况 F 情况 G 锈蚀等级 B

完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 SSPC 完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 涂层大部分完整 富锌涂层 在氧化皮上的已破坏涂层 完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 涂层大部分完整 富锌涂层 在氧化皮上的已破坏涂层 完整的氧化皮 有锈和氧化皮 100%的锈 锈且有蚀坑 涂层大部分完整 富锌涂层 在氧化皮上的已破坏涂层

〃 B SP-10 C SP-10 D SP-10 〃 B SP-10 C SP-10 D SP-10 SSPC-Vis 3 A SP 2 B SP-2 C SP-2 D SP-2 E SP-2 F SP-2 G SP-2 A SP3/PWB,A SP3/SD,A SP3/NG B SP3/PWB,B SP3/SD,B SP4/NG C SP3/PWB,C SP3/SD,C SP5/NG D SP3/PWB,D SP3/SD,D SP6/NG E SP3/PWB,E SP3/SD,E SP7/NG F SP3/PWB,F SP3/SD,F SP8/NG G SP3/PWB,G SP3/SD,G SP9/NG A SP 11 B SP 11 C SP 11 D SP 11 E SP 11,E SP 11/R F SP 11,F SP 11/R G SP 11

〃 B Sa 2 C Sa 2 D Sa 2 〃 B Sa 1 C Sa 1 D Sa 1 ISO 8501-1 〃 B St 2 C St 2 D St 2 〃 〃 〃 〃 B St 3 C St 3 D St 3 〃 〃 〃 〃 〃 〃 〃 〃 〃 〃

SSPC-Vis 1 包含了 SP 5,SP 6,SP 7,SP 10 的图片。 SSPC-Vis 3 包含了 SP 2,SP 3,SP 11 的图片。 #可替代的非金属磨料:A SP 5-N1,A SP 5-N2,A SP 5-N3。 #可替代的金属磨料:A SP 5-M1,A SP 5-M2,A SP 5-M3。 NACE 目测目测标准 TM-01-70 和 TM-01-75 的钢样板是由由塑料包裹的石英砂或钢砂 料加工而成的。 ISO 标准的 Sa 3,Sa 21/2,Sa 2,St2 和 St3 与 SSPC 的对应标准相似。 ISO8501-1 的图片(1978 到 1982 年印刷)可能不能完全描述 SSPC 相关标准描述的 情况。 ISO 的图片中描述的 B Sa 3 中的黑色区域近似代表氧化皮,因此,它不能作为 SSPC-SP 6 的有效代表。 ISO 的图片描述的 A Sa 3,B Sa 3,C Sa 3 不能完全描述喷砂清理后的钢材表面的 粗糙情况。 11.3 SSPC-SP 3(动力工具清理):与手动工具清理相比,动力工具清理可以提供一个更好

的表面清理状况。如果根据根据本说明书进行了正确施工,可以得到良好的涂层性能。 在进行手动工具清理之前,表面的油、油脂、所有的盐都应当清理到 SSPC-SP1(溶 剂清理)所规定的标准。焊接时的焊剂、焊渣和烟将导致焊缝涂装的失败,因此应当特别注 意,对其进行彻底清理。表面上所有的松动的物质必需在涂装之前彻底清理掉,可以使用清 洁、干燥、无油的压缩空气、刷子或真空清理等方法。 应当注意的是使用动力工具清理时要防止在表面上造成额外的粗糙,因为这些突起 和毛边不能完全被涂层覆盖, 将导致涂层失效。 过度的动力钢丝刷也能对表面涂层的性能产 生不良影响,如果清除表面氧化皮时将表面磨的太光滑,涂层将不能附着在表面上。 11.3.1 松动的锈:根据说明书的标准判断表面的锈蚀等级通常是很困难的。问题在 于判断残留物究竟是附着紧密还是松的。 本说明书认为: 如果使用钝的油泥刀或其它主观判 断方法不能将之从表面清理掉,该残留物就是附着紧密的。 一种可能的解决方法是建立一种标准的清理方法,在该标准方法中刷子的类型、力 量、速度等都是给定的。建立标准的表面是待清理表面的一个较平的部分。应该强调的是建 立这只是建立一种标准的清理方法而不是给定生产速度。 只要采用本说明的标准方法进行清 理,生产速度不是问题。针对不同的标准的数值取决于表面是否得到了正确的表面清理。 11.3.2 目测标准:如果双方同意,SSPC-VIS 3,ISO 8501-1:1988 或其它目测标 准也可以作为本说明书的补充。具体见表 11。 11.4SSPC-SP 4(新钢材火焰除锈法):本方法已于 1982 年停止使用了。 11.5SSPC-SP 5/NACE NO.1(白金属喷砂清理——喷砂清理到金属表面呈彻底的金属光泽) : 白金属喷砂清理通常使用在腐蚀非常厉害的大气中以及在浸没或埋入的条件下, 要求最高的 表面清理程度并保证高的表面清理费用。 白金属喷砂清理可以完全清除表面的锈、氧化皮、和其它杂物和污染物从而可以保 证良好的涂层性能。在一般的大气环境中或一般的使用情况下,白金属喷砂清理很少使用。 在特别需要进行白金属喷砂清理的表面上防止返锈是很困难的,例如在潮湿或化学 环境中。白金属喷砂清理应当在没有污染物或返锈产生,可以迅速进行涂装时进行。好的经 验方法是在同一天中喷砂清理的面积不超过可以进行涂装的面积。 当在进行保养性涂装时使用本方法,应当在专门的说明书中说明根据本标准方法, 需要进行喷砂清理的程度和需要进行现场喷砂清理的数量。 在保养性涂装中, 表面的完整的 旧涂层一般不要求除掉,除非它们特别厚、特别硬或与新涂层不相容。SSPC-PS 1(车间、 野外和保养性涂装)和 SSPC-PS 导论 4(在油或醇酸涂层上的保养性涂装导论)有附加的保 养涂装的方法。 11.5.1 目测标准:在双方同一的前提下,SSPC-Vis 89 或其它目测标准可以用来作 为本表面清理说明书的补充评价标准。 11 中给出了 SSPC 和 ISO 相互对应的图象标准的标 表 准。清理的表面颜色可能由于钢材本质、磨料和以前的涂层的影响而不同。 11.6 SSPC-SP6/NACE No.3(经济型喷砂清理):经济型喷砂清理用在进行要求一般的喷砂清 理的情况之下,此时对表面清理程度的要求较高。它将除掉表面的所有的锈、氧化皮、和其 它有害物质, 允许表面留有一定数量的因为残留的锈和氧化皮而造成的污点。 表面并不要求 颜色一致, 也并不要求表面清洁程度完全一致。 如果根据本说明书进行的表面清理不能产生 满足恶劣条件下的表面清理程度,应当考虑接近白金属喷砂清理或白金属喷砂清理。经济型 喷砂清理的优势在于其对于大部分需要进行喷砂清理情况之下其成本低廉。 当在进行保养性涂装时使用本方法,应当在专门的说明书中说明根据本标准方法, 需要进行喷砂清理的程度和需要进行现场喷砂清理的数量。 在保养性涂装中, 表面的完整的 旧涂层一般不要求除掉,除非它们特别厚、特别硬或与新涂层不相容。SSPC-PS 1(车间、 野外和保养性涂装)和 SSPC-PS 导论 4(在油或醇酸涂层上的保养性涂装导论)有附加的保 养涂装的方法。 11.6.1 目测标准:在双方同意的前提下,SSPC-Vis 89 或其它目测标准可以用来作 为本表面清理说明书的补充评价标准。表 11 中给出了 SSPC 和 ISO 的图象标准的对应关系。 清理的表面颜色可能由于钢材本质、磨料和以前的涂层的影响而不同。 11.7 SSPC-SP7/NACE No.4(扫砂清理):扫砂清理时要求表面所处的环境比较温和,可以允

许表面留有附着紧密的氧化皮、 涂层和小数量的附着紧密的锈和其它杂物。 根据本方法处理 后的表面应无松动的锈和氧化皮。 表面残留的小数量的锈应当是一块完整的表面。 表面残留 的氧化皮和涂层应当附着紧密, 表面应当进行充分的打磨以便为涂层提供一个良好的附着基 体。本方法成本低廉,在温和的环境中应用十分经济。 在十分恶劣的条件下一般不使用本方法。扫砂清理通常用来在一些条件允许的情况 下代替动力工具清理。 使用本方法或其它任何方法进行表面清理, 其不同结构部位的清理速 度将根据不同的表面的初始状况而有很大不同。 相对于高等级的清理方法而言本方法的清洁 速度较高,而成本相对较低,大约于手动工具清理相同。考虑到扫砂清理后表面仍残留有附 着紧密的氧化皮、锈和旧涂层,在此时使用的涂层应当具有良好的浸润性。 当在进行保养性涂装时使用本方法,应当在专门的说明书中说明根据本标准方法, 需要进行喷砂清理的程度和需要进行现场喷砂清理的数量。 在保养性涂装中, 表面的完整的 旧涂层一般不要求除掉,除非它们特别厚、特别硬或与新涂层不相容。SSPC-PS 1(车间、 野外和保养性涂装)和 SSPC-PS 导论 4(在油或醇酸涂层上的保养性涂装导论)有附加的保 养涂装的方法。 11.7.1 目测标准:在双方同意的前提下,SSPC-Vis 89 或其它目测标准可以用来作 为本表面清理说明书的补充评价标准。 11 中给出了 SSPC 标准和 ISO 图象标准的对应关系。 表 清理的表面颜色可能由于钢材本质、磨料和以前的涂层的影响而不同。 11.8 SSPC-SP 8(酸洗法清理):如果清理成本可以接受的话,酸洗法清理对于清理型钢、 梁、和板材的锈和氧化皮是一种比较理想的方法。如果进行正确的施工,酸洗法清理后的表 面的涂层的寿命更长。 如果生产量足够大,保证设备充分运转,酸洗法的车间准备成本较低。尽管实验室 的实验表明使用泥敷剂(poultices)可以进行野外酸洗,但是实际上,野外酸洗是不可行 的。 使用酸洗法清理大型工件和大型结构梁是受到限制的。然而,使用酸洗法清理数量 大的工件和不太长的结构梁是比较方便的。小规模的酸洗设备被广泛应用。 盐酸的清理速度大于硫酸。但是盐酸易挥发,所以很少被加热。使用任何一种酸都 应配合使用使用缓蚀剂。 可以使用二元酸来进行酸洗, 如使用硫酸来清除表面的锈和氧化皮, 使用磷酸来进行最后的磷化处理。 应该特别注意使用清洁的水来进行清洗, 以清洗掉表面残 留的硫酸和盐酸。 在对加工过的钢材进行酸洗时应考虑钢材表面的皱起和裂缝可能在酸洗过程中残 留有酸液。 此时可通过在磷酸中进行酸洗来避免。 酸洗后的钢板, 同喷砂清理后的钢板一样, 也应当尽快进行涂装。在第一部分的钢结构涂装手册中对酸洗清理进行了详细的论述。 11.9 SSPC-SP 9(喷砂清理后的自然风干):本部分说明书在 1971 年就停止使用。由于自然 风干后氧化皮表面上的杂物非常难清理掉, 所以在涂装之前进行自然风干是非常有害的, 尤 其是对于腐蚀比较强的环境之下。 11.10 SSPC-SP 10/NACE No.2(接近白金属喷砂清理) :在许多暴露环境中,如高湿度、化 学气氛、海洋性环境、或其它腐蚀环境中,使用白金属喷砂清理的成本过高,因为在白金属 喷砂清理中清理表面条纹和斑痕时的遗迹时的工作量过大。 有许多方法可以既得到较长的涂 层寿命,又可以容许表面的少许这些痕迹。因此要求有一种方法,其清理程度高于经济型喷 砂清理而低于白金属喷砂清理。接近白金属喷砂清理正是为了满足这种需要而发展起来的。 白金属喷砂清理可以在任何一般性的喷砂清理方法,可以用在要求比较高的表面清 理条件下。它将除掉所有的锈、氧化皮、和其它杂物。并不要求表面的颜色一致,也不要求 表面清洁程度一致。但是,如果表面有阴影、裂缝、污染褪色等应该在表面分散开,不应该 集中在表面的某一点上。 接近白金属喷砂清理方法的优势在于其可以满足除了在非常恶劣环境下的最高的 要求下的喷砂清理,而且其成本低廉。针对不同的新钢结构或已涂装表面的除湿表面状况, 接近白金属喷砂清理可以节约10~35%的成本。 这个数字只是一个估计值, 而不是对于 每一种实际情况。 字面上描述的所谓的经过接近白金属喷砂清理后95%的表面状况应当与白金属 喷砂清理表面的相同, 这是基于大数量的目测和有限数量的光反射式测量仪器。 理想情况是

将表面的不纯净表面通过测量工艺来量化, 但是对此数据的此项努力除了在实验室内是不成 功的。然而,可以在合同双方同意的前提下,建立目测标准来估计表面的残留物数量。 当在进行保养性涂装时使用本方法,应当在专门的说明书中说明根据本标准方法, 需要进行喷砂清理的程度和需要进行现场喷砂清理的数量。 在保养性涂装中, 表面的完整的 旧涂层一般不要求除掉,除非它们特别厚、特别硬或与新涂层不相容。SSPC-PS 1(车间、 野外和保养性涂装)和 SSPC-PS 导论 4(在油或醇酸涂层上的保养性涂装导论)有附加的保 养涂装的方法。 11.10.1 目测标准:在合同双方同意的前提下,可以使用 SSPC-Vis 1-89 或其它目 测标准来作为本说明书的补充。 11 中给出了 SSPC 标准和 ISO 图象标准的对应关系。 表 清理 的表面颜色可能由于钢材本质、磨料和以前的涂层的影响而不同。 11.11SSPC-SP 11(动力工具清理到金属裸露) 动力工具清理以彻底清理掉表面附着紧密的物质,得到一个明显的无锈、氧化皮、 和旧涂层的具有一定表面粗糙度的表面。它比 SSPC-SP 3(动力工具清理——它不清理掉附 着紧密的物质)高一点的清理程度,可以得到涂层要求的裸露的金属表面。 根据本说明书进行表面清理的到的表面不能与任何一种喷砂清理方法相比。尽管根 据本方法得到的表面与经济型喷砂清理和接近白金属喷砂清理得到的表面相似, 但是没有必 要要求一定要做到同二者一样。 新出版的 SSPC 表面清理说明书“动力工具清理到金属裸露”弥补了 SP 2,SP 3, SP 7 与更加彻底的表面清理方法如 SP 6,SP 7,SP 10,SP5 之间的空白。它为有关专家提 供了一种方法来满足于不适宜或禁止进行喷砂清理的表面清理。 以下是几种可以应用本标准 的情况: 〃装配合拢焊缝和损坏处的修补 〃减少由于喷砂清理而产生的有毒废物 〃周围由精密设备和机器处的清理 11.11.1 动力工具清理介质:一套动力工具清理系统包括一个表面清理介质以对表 面进行抛光, 一个动力装臵以驱动这个表面清理介质。 本说明书对进行表面清理的介质和形 成表面粗糙度的介质进行区分。 简单来讲, 表面清理工具分为表面表面清理的工具和形成表 面粗糙度的工具两种类型。 表面清理工具主要有两种等级的表面清理介质:无纺磨轮和砂盘,涂料打磨砂盘, 翼片砂轮,或其它涂层打磨装臵。 尽管有其它类型的装臵也可以用来形成理想的表面粗糙度,但是形成表面粗糙度的 装臵通常是在安装旋转的压力式(rotary impact or peeningmedia) ,或安装的固定的钢针。 在表面已经存在一定的表面粗糙度的情况下,如事先已涂装表面上,此时,只要能 得到规定的表面清理程度而不降低表面粗糙度 (至少 1 密尔) 只要求使用表面清理的动力工 具和清理介质。 如果表面无一定表面粗糙度,应当根据要求使用两种工具,尽管有时只使用一种表 面清理工具和表面清理方法就可以得到理想的表面清理程度。 11.11.2 目测标准:在合同双方同意的前提下,可以使用 SSPC-Vis 1-89 或其它目 测标准来作为本说明书的补充。表 11 中给出了 SSPC 标准和 ISO 图象标准的相互对应关系。 清理的表面颜色可能由于钢材本质、磨料和以前的涂层的影响而不同。

12.其它表面清理说明书
有关 SSPC 表面清理说明书的其它说明书,导论,包括:AASHTO(美国国家公路交 通联合办公室) AISC ; (美国钢结构协会) AISI ; (美国钢铁协会) API(美国石油协会; ; ARBBA (美国铁路桥梁建造协会) ;AWWA(美国水上工程协会) ;CISC(加拿大钢结构协会) ;PDCA (美国涂装与装饰工程协会) ;SPFA(美国钢板制造协会) ;TSSI(德克萨斯州钢结构协会) 。 它们经常用于其它州及国家、地方的公路交通部门。 国家的政策对表面预处理的相关标准的出台提供了有利条件,但是大部分的相关标 准是针对于金属,而非专门针对结构的应用。市政工程工程师协会已经出台了 CW 09940(耐 压结构及其它附属结构的涂装说明书) 。这个说明书包括了钢结构的清理及涂层施工和适用 的涂料等内容。它使用了 SSPC 中的有关标准。 联邦说明书 TT-C-490(含铁表面进行有机涂料涂装时的表面清理和预处理方法)中

包括了各种表面清理和表面预处理的方法。 美国海军航海系统要求(U.S.Department of the Navy,Nava. Sea Systems Command) 的 631 章(NAVSEA-S9086-VD-STM-000C/H-631 船用防腐(表面预处理和涂装) )适合于国际 范围的应用。该标准包含表面预处理说明以及涂料和涂装说明书,还有酸洗清理的细节。 英国标准协会采用了三种标准分别近似于 SSPC-SP 5/NQCE No.1,SSPC-SP 6/NACE No.3,SSPC-SP 10/NACE No.2。 ISO 的标准中包含了使用图片描述的经过气焰清理后的表面的外观。 (ISO 8501-1: 1998) 。本标准中还有图片描述手动工具清理、动力工具清理喷砂清理后的表面的外观。


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