Струйная очистка поверхностей перед антикоррозийной обработкой с применением абразивов

Почему именно струйная очистка?

Широко известный недостаток железа и стали, заключается в том, что эти материалы ржавеют, то есть поддаются одной из форм коррозии. Для того, чтобы продлить срок службы дорогого оборудования и создать условия для оптимальной отдачи от капиталовложений, железные и стальные части конструкций обычно подвергаются антикоррозийной обработке с помощью нанесения на них одного или нескольких защитных слоев краски и других материалов. Перед нанесением защитного слоя необходимо провести тщательную обработку поверхности с целью получения наилучшего сцепления краски с поверхностью. Одним из наиболее эффективных методов подготовки поверхностей является струйная очистка с применением абразивов. Другими методами предварительной обработки поверхностей являются, например, очистка ручная и механическая, термическая очистка и очистка с применением химических препаратов (травление). Последние вышеупомянутые методы имеют различные недостатки, варьирующие от получения недостаточной степени чистоты поверхности до нанесения ущерба здоровью человека и окружающей среде.

Тщательная предварительная обработка поверхности очень важна. Даже самые лучшие методы нанесения защитных покрытий по своему действию никогда не превосходят значение качества предварительной обработки поверхности. В большинстве случаев причиной преждевременного выхода из строя защитных покрытий является недостаточная или не соответствующая требованиям предварительная подготовка поверхностей.

Кроме железа и стали, различным формам коррозии подвергаются также и другие материалы. Поэтому струйная очистка и окраска проводятся не только на металлических, но и на бетонных и каменных поверхностях (памятники, фасады домов и т.д.), поверхностях из синтетических и других материалов. В некоторых случаях струйная обработка проводится в декоративных целях, например на поверхностях из стекла, хрусталя, нержавеющей стали и т.д.

Струйная обработка и здоровье.

Даже и сейчас используется термин «пескоструйная обработка». Однако, в большинстве случаев, это описание уже не соответствует действительности. В прошлом песок использовался в качестве абразивного материала. Однако, в 1957 году в Нидерландах был принят Закон о Силикозе, включающий в себя так называемый «Декрет о пескоструйной обработке поверхностей». Этим законом впредь запрещалось использование при струйной обработке материалов, содержащих более 1% свободного кремнезема. В кварцевом песке находится гораздо больше 1% свободного кремнезема, обычно 80-90%. В процессе струйной обработки поверхности зерна песка расщепляются на очень мелкие микро-частицы.
Эти частицы, размером менее 5-10 микрон (Е) и почти невидимые, часто еще очень долгое время остаются в окружающем воздухе и вдыхаются рабочими и всеми, кто находится вблизи места проведения очистительных работ. Скапливаясь и затвердевая в легких, они вызывают повреждения легочной ткани, что в свою очередь ведет к появлению респираторных проблем. Подобное состояние может перейти в силикоз (также называемый «болезнью пыльных легких»), болезнь, которая может завершиться фатальным исходом.

Струйная очистка стали.

Во время струйной очистки абразив (обычно твердый, гранулированный материал) с большой силой выдувается (обработка под прямой струей) или выбрасывается (дробемётая обработка) на обрабатываемую поверхность. Цель подобной обработки - подготовить поверхность таким образом, чтобы обеспечить оптимальное сцепление наносимого затем защитного покрытия с поверхностью. На эффективность защитных покрытий влияют следующие известные принципиальные факторы:
удаление ржавчины, прокатной окалины, старых слоев краски, а также отложений соли и хлоридов и загрязнений пылью, маслами и жирами. Иногда с помощью струйной обработки производится очистка дымохода (www.sweephelp.ru) и даже очистка вентиляции. Как правило, для каналов большого сечения загрязненных жировыми отложениями, загрязненные выбросами малярных цехов и т.д.

Создание профиля на поверхности (модель якоря).

Иногда струйная обработка проводится водой под сильным давлением. Так как вода не создает профиль на поверхности, в нее часто добавляют подходящий абразив.
Перед началом струйных работ с поверхности должны быть удалены толстые слои ржавчины (если имеются), а также масло, жир и грязь.
После обработки поверхность нужно очистить от свободной пыли. Чтобы реально оценить степень чистоты поверхности, нужно принимать во внимание первоначальное ее состояние. Поэтому были выработаны международные стандарты, отражающие первоначальное состояние поверхности до ее обработки ( степень загрязнения ) и чистоту поверхности после обработки (степень подготовки). Широко применяющийся стандарт ISO 8501-1:1988 (E) дает детальное определение Степеней Загрязнения и Степеней Подготовки и основан на визуальном обзоре поверхности с помощью фотографий.

А именно, существуют следующие коды:

Степени загрязнения:
A – Значительная часть стальной поверхности покрыта прилипшей прокатной окалиной, ржавчина отсутствует или имеется в небольших количествах
B – Стальная поверхность начала ржаветь и отслаиваться
C – Стальная поверхность или полностью покрыта ржавчиной, или ржавчину можно соскрести. При этом на поверхности заметны небольшие углубления
D – Стальная поверхность полностью покрыта ржавчиной или на ней невооруженным глазом заметны язвины вследствие общей коррозии

Степени подготовки:
Sa 1 Легкая очистка
Когда невооруженным глазом на поверхности не видно масла, жира, грязи, начинающейся ржавчины, остатков защитных покрытий и других инородных веществ
Sa 2 Тщательная очистка
Когда невооруженным глазом на поверхности не видно масла, жира, грязи и удалена почти вся ржавчина, слои краски и другие инородные вещества. Любые остатки загрязнений прочно скреплены с поверхностью. Sa 2 1/2 Очень тщательная очистка
Когда невооруженным глазом на поверхности не видно масла, жира, грязи, удалена ржавчина, слои краски и другие инородные вещества. Любые оставшиеся следы загрязнений будут видны только в виде небольших пятен и полос
Sa 3 Очистка до получения визуально чистой стальной поверхности
Когда невооруженным глазом на поверхности не видно масла, жира, грязи, удалена ржавчина, слои краски и другие инородные вещества. Поверхность имеет ровный металлический оттенок.

Примечания:
1.Термин "инородные вещества" может включать в себя водорастворимые соли и остатки, полученные в результате сварочных работ.
2. Прокатная окалина, ржавчина и защитный слой краски считаются слабо въевшимися в поверхность, если их можно удалить с помощью тупого шпателя.
Для того, чтобы дать точную информацию о степени подготовки поверхности, вышеупомянутые степени обычно указываются в сочетании, например: C Sa 2. Это означает степень подготовки Sа 2, достигнутая на поверхности степени загрязнения C.
Существуют коды и для обозначения других методов подготовки поверхностей, например. St для обозначения ручной и механической очистки и Fl для обозначения термической очистки. Кроме стандартов ISO (Международная Организация по Стандартам) используются также и различные американские стандарты. Например, стандарты SSPC (Общество по Защитным Покрытиям) и NACE (Национальная Ассоциация по Коррозийной Инженерии). Смотрите ниже сравнительную таблицу по различным степеням подготовки поверхностей:

Профиль поверхности

Профиль поверхности также является важной частью подготовки поверхности стали. Должный профиль, в сочетании с требуемой степенью подготовки поверхности, обеспечивает хорошее скрепление защитного покрытия с поверхностью. Какой профиль будет получен в результате обработки, зависит от размеров зерна используемого абразивного материала, веса и формы зерен, воздействия зерен на поверхность (имеется ввиду оказываемое давление на поверхность, расстояние и угол обработки) и ряда других причин.

При обработке крупнозернистым абразивом получается грубый профиль поверхности. Иногда это может улучшить скрепление защитного покрытия с поверхностью, однако многие современные защитные методы не требуют предварительного создания чрезмерно тщательного профиля поверхности. К тому же, чем грубее профиль поверхности, тем больше расход краски чтобы вся поверхность (высшие точки профиля) были тщательно покрыты, все выемки, появившиеся в результате обработки абразивом, должны быть заполнены краской. Высокий профиль поверхности не обязательно является оптимальным для данной защитной системы. Во многих случаях производители краски указывают в технических характеристиках требуемые для данного типа краски степень подготовки и профиль поверхности.

Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что при одном и том же данном объеме или весе абразивного материала, мелких зерен в нем содержится гораздо большее количество, чем крупных. За один и тот же промежуток времени можно израсходовать один килограмм крупнозернистого абразива, содержащего 17-18.000 зерен размером 2 мм, а также один килограмм мелкого абразива, содержащего 800.000 зерен размером 0,6 мм. Помните старые времена молотков для снятия окалины? Проще говоря, это означает, что при применении упомянутого здесь мелкозернистого абразива на одной и той же поверхности за один и тот же промежуток времени работает в 45 раз больше таких молотков!

По сравнению с крупнозернистым абразивом, абразив с более мелким зерном обеспечивает большую скорость очистки и дает лучший результат при нанесении защитного слоя. В то же самое время, он позволяет получить более мелкий профиль поверхности с относительно низким расходом краски. Это качество часто оказывается очень удобно для применения на новых стальных поверхностях, покрытых только прокатной окалиной или легкой ржавчиной. Однако сильно загрязненная и коррозированная поверхность (несколько слоев краски, толстый слой ржавчины и наросты) нелегко очищается мелкозернистым абразивом. В этом случае очистительные работы займут слишком много времени и израсходуется слишком большое количество абразива. Поэтому, в таких случаях предпочтительнее применять крупнозернистый абразивный материал.

Крупное зерно абразива очень хорошо снимает тяжелую коррозию, но часто является слишком грубым для того, чтобы тщательно очистить все углубления и поры. Во многих случаях, для того, чтобы достичь лучшего результата, как в отношении скорости работ и расхода материала, так и в отношении степени очистки и получаемого профиля, используют смесь, состоящую из крупных и мелких зерен.

Правильный выбор материала всегда зависит от первоначального состояния поверхности (степень коррозии), требуемой степени чистоты (степень подготовки) и профиля поверхности, спецификаций производителя краски, а также действующих местных правил и законов.

Редактировано: 4.03.2017 15:52:31