涂层工艺的可变性,油漆的涂层数量,表面的复杂性和使用的最小干膜厚度(DFT)规则都可以导致平均DFT远远大于指定的。平均值的变化可以接近或超过x2 DFT最大值,这是涂料公司通常推荐的良好做法。
显然,对于船厂来说,在DFT过多的情况下,涂更多的油漆来弥补低DFT比除去油漆更容易。虽然实现一定的最小DFT对涂层的性能很重要,但使用最小DFT规则会导致高于预期的DFT读数,这也可能导致性能下降甚至下降失败的涂层(学习如何防止涂层失效涂层失效:为什么预防策略是避免它的最佳方式).
院子的问题是,这些额外的油漆的应用不仅增加了工时和涂料成本,而且还延长了大衣呢干燥时间,增加挥发性有机化合物排放。
对于业主来说,问题在于提供的DFT可能超过了涂料供应商推荐的良好做法,而过量的DFT对涂料性能的影响可能没有得到很好的理解。
现实情况是,除非目前的涂层应用技术得到改进,否则在实践中获得的任何给定规格的读数范围将取决于:
- 涂层数量
- 结构设计复杂性
- 涂抹者的技能
- 所使用设备的状况
涂料供应商提供的技术数据表(TDS)需要非常具体地说明所报价的DFT值。最好是简单地引用一个从最小值到最大值的范围可接受的对于每一层,而不是一些模糊的值,可以被解释为最小值,平均值或其他一些衡量标准,如名义。
涂料供应商应谨慎地在现场可能达到的预期dft下测试其产品,并提供有关预期提高厚度的TDS数据。
因此,国际海事组织的IMO PSPC规范可能更好地写成288µm - 640µm的范围;这意味着平均值约为464 μ m。考虑到船舶结构某些方面的复杂性,唯一的问题是,要使射程实际可行,就必须有更大的最大值。这可能更像是320µm的标称值的x3,因此给出288-960µm的范围,意味着平均值为624µm(假设正态分布)。
在另一个例子中压载舱涂层,韩国船厂规定的最大限制为2000 μ m。虽然这看起来很高,但显然是试图将最高规格限制推到应用程序的能力限制之外,以确保永远不需要以去除过厚的油漆的形式重新工作。
在规范中使用最小值规则,如90:10或80:20,将倾向于过度增加平均DFT。它会使整个分布向右移动。过程变量也倾向于导致非正态分布并导致偏态分布。这些变量中最重要的是润色过程,它采用较低的DFT值,并通过刷涂或喷涂来添加更多的油漆,从而将它们显著地向右移动。
DFT压力表读数
DFT仪表假定读数代表正态分布,并提供与该分布相关的统计结果。然而,如上所示,船舶的DFT读数倾向于陷入倾斜分布,这可能会引起人们对DFT测量仪数据如何呈现的担忧。
然而,并不是所有的都失去了,因为更多的统计数据可以帮助我们。但这需要仔细研究我们如何收集DFT读数。
如果,而不是采取个别读数,的要求协会的考虑到pa2,然后有一个要求采取三个读数的现场测量。这种对读数的“分组”往往会导致数据被迫形成正态分布。这是中心极限定理(CLT)的结果,也是为什么SSPC PA2方法需要更少的DFT读数。
如果不按这种方式对读数进行分组,则需要更多读数来调用CLT以生成正态分布。这是Shewhart在20世纪60年代所倡导的控制图理论的基础(统计过程控制- Grant and Leavenworth, McGraw Hill)。
因此,如果有疑问,您可以收集的读数越多,您对特定区域的涂层的整体情况就越好。然而,在时间有限的情况下,正确收集的一组较小的数据可以为您提供合理的概述。
对涂料规格的影响
从这项研究中应该得到的是,目前指定涂层的方式是不充分的,而在TDS上提供DFT的方式可能会产生很大的误导。
建议TDS只包含DFT的最大值和最小值,而不是一个模糊的值。这将使每个涂料供应商确定其产品将提供所声称的性能的DFT范围。当然,这会增加干燥时间的复杂性,治疗时间和其他可能受DFT影响的数据(如服务时间)将需要反映所提供的范围。(有关此主题的更多信息,请参阅文章油漆什么时候干?)
涂装规范编写者还应考虑DFT范围比特定DFT值(名义、平均值或其他)更重要。该范围将反映油漆供应商推荐的任何最小/最大值。
挑战在于通过应用程序实现一个可达到的范围。
变异的其他来源
如果能得出这样的结论,问题就到此为止,那就太好了。然而,还有其他的可变性来源也会对结果产生影响,即使这些来源在测量DFT时也可能很重要。这些建议可以总结如下:
抽样制度:采集多少样本,在哪里采集?每个人都遵循相同的抽样制度吗?如果不是,结果可能会有显著差异。
DFT计的准确度/读数的重复性:即使对于使用相同采样制度的人,DFT量表的可变性也会导致不同的结果,正如Ault (涂层检测数据再现性,J. Peter Ault, Mega Rust 2008).
操作功能:操作员的技能是至关重要的,也会影响读取的读数。
读数和衬底的位置:读数是通过a测量的吗代表性样本结构是否符合IMO PSP要求?是底物已知条件为允许的允许量表面轮廓要做什么?
这是一个众所周知的格言,你检查得越多,你就会发现越多的错误,所以在某种程度上,检查过程需要很好地定义,以确保它不是惩罚性的,同时实现所需的保证。
如果有几个点超出了范围,什么是可接受的?
作者认为,TDS上的范围应定义任何给定产品的各种在役用途的绝对最小值和最大值。该范围应确保所需的使用性能-假设干燥/固化时间,涂层间隔等。
特别是船舶的问题是,即使你承认1%或2%的读数超出了规定的范围,相当于如此小的百分比的总面积仍然可能相当大。例如,30,000 m的5%(相当于±2s)2货舱的长度是1500米2会超出范围。这不是一个无足轻重的领域。
很明显,应该尽量减少可变性,技术文档需要更好地反映在役的实用性。
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本文与John Fletcher合著。
在腐蚀,防护涂层和电子领域拥有超过45年的经验John Fletcher在英国曼彻斯特的Elcometer有限公司担任技术支持经理。他是腐蚀研究所(iCorr)的现任主席,以及油漆和相关涂料、材料和应用ASTM国际委员会D01主席。作为涂料测试和检验方法的国际顶级专家,弗莱彻还领导了应用漆膜物理性能小组委员会D01.23。