的影响可溶性盐污染在一个底物几十年来一直受到了争议的争议。这种争议主要是由于若干因素,确定盐污污染是否实际上对性能有影响防护涂料.这些因素可能包括,但不限于,盐污染的浓度,被涂层的基材将暴露的环境,涂层类型和涂膜厚度.
众所周知,完全没有盐污染的基质是最好和最理想的条件。然而,与盐检测和去除相关的前期成本必须与使用无盐底物所获得的效益进行比较。在这篇文章中,我们将讨论各种不可见盐对涂层性能的影响,这是一种风险评估方法,考虑到去除可溶性盐的成本和未来的风险涂层失效,如何测试可溶盐的存在,以及在涂装前应执行的一些盐污染清除方法。
盐污染对涂层性能的影响
虽然盐污染对涂层性能有影响是众所周知的,但目前还没有一个能够精确显示盐浓度对涂层影响的确定值。这可以归因于涂层可能包含几个颜料,res以及可形成单一涂层或多层涂层系统的涂层材料。除此之外,还有一些其他的变量,如涂层系统的厚度和涂层基板暴露的环境。这种变量的组合使得很难制定一个简单的公式、图表或表格来预测允许的盐浓度。
盐主要通过两种方式影响基材或涂层:
通过加速底层钢表面的腐蚀。溶解的盐溶液可以加速钢的氧化,导致削弱了的涂层。虽然在没有任何盐的情况下也会发生腐蚀缝隙腐蚀,氧浓度的细胞或全面腐蚀,可溶性盐的存在增加了腐蚀速率.
作为…的原因渗透的(尽管由于捕获的极性溶剂和过度驱动而在没有可溶性盐的情况下可能发生渗透乳剂阴极保护系统)。可溶盐的存在会导致猛烈的当水分渗透到涂层中并将可溶盐溶解在涂层下面的水里时,涂层的温度就会降低。在这种情况下,涂层起着半透膜在涂层外面的稀释盐溶液和涂层下面的浓缩盐溶液之间。这种浓度的差异会驱使水流向浓度更高的盐溶液,这将增加渗透压当渗透压增加到超过键的强度的涂层。(渗透起泡进一步研究在可溶性盐在渗透起泡中的作用.)
应考虑到盐污染的影响因涂料类型而异:
应该考虑的另一方面是一些可溶性盐污染物对钢更腐蚀而不是其他污染物。例如,在较低的浓度下,硝酸盐对钢铁的腐蚀性略低于氯化物和硫酸盐,但在较高的硝酸盐浓度下则不然.除此之外,还应考虑阳离子(正离子)的作用。例如,在氯盐中,腐蚀性从最大到最小的顺序是氯化锂、氯化钠和氯化钾。盐溶液的腐蚀性与盐的浓度成正比导电率的电解液在盐溶解时形成,这是盐离子种类的函数。
应注意,盐对钢的腐蚀性与这些盐对涂层性能的影响无关。渗透涂层的渗透性与盐的种类无关,与溶液中的离子数有关.例如,在100毫升的环境水中溶解20°硝酸钠为87.6 g,氯化钠为35.9 g,硫酸钠为19.5 g.因此,尽管硝酸盐在低浓度下对钢铁的腐蚀性最小,但就起水泡而言,它是最具破坏力的盐。
确定允许的盐水平,涂层规范作者建议检查涂料制造商的技术数据表或直接与涂料生产厂家联系。允许的含盐量取决于特定环境中特定涂层的预期使用寿命。盐污染通常用ug/cm2或mg/m2表示。
风险评估方法
如上所述,有一个完全没有盐污染的基材是应用涂层的最佳条件。然而,盐去除和盐测试产生的额外成本使决定是否使用无污染的基质变得更加困难,必须基于风险评估方法来确定。在下面的章节中,我们将简要解释风险评估的含义,以及如何将其作为去除盐污染和测试的决定性标准。
什么是风险?
风险是一种危险发生的概率和这种危险的后果或影响的组合。危险被定义为有可能造成伤害或损害的东西。为了评估风险,必须识别危害,估计其发生的概率,并定义危害发生的后果。在我们的案例中,风险评估包括定义潜在危害,即基质上存在可溶盐。通过确定地表可溶盐的数量来估计发生的概率。危险发生的后果将是基材腐蚀或涂层过早失效。
利用风险评估
该风险评估示例可用于量化与存在可溶盐污染相关的风险,并衡量与清除盐污染相关的风险的减少,这将降低危险的可能性和后果。将降低风险的好处与测试和去除可溶盐的成本进行比较,以获得去除盐污染成本的正确决策。
在评估与可溶盐污染相关的风险时,必须记住以下因素:
的服务环境衬底已经暴露在其中
基板将暴露的服务环境(参见确定涂层规范的服务要求和环境因素想要查询更多的信息)
的涂层系统涂层厚度
的方法表面处理涂层前的表面清洁度
基板的可访问性和稍后修复的能力
- 如果在涂层前表面涂层污染,涂覆故障和衬底腐蚀(成本,时间延迟等)的结果
盐污染的检测
虽然污染盐通常是看不见的,但它们的存在和影响通常可以用肉眼检测到。在本节中,我们将介绍如何直观地预测基材上盐污染的存在。
裸钢(新的或旧)
视觉观察对基质上存在的可溶盐进行初步评估。如果有不寻常或无法解释的锈迹或不均匀的生锈那么就有可能存在可溶盐。有凹痕的钢铁区域是最容易受到盐污染的区域。如果坑洼地区发展闪蒸生锈后磨料爆破在坑的底部存在深棕色或黑色沉积物,然后存在盐污污染的较高概率。(推荐阅读:闪光防锈和保护指南.)
此外,如果有闪光生锈在任何没有明显的湿度源(高于60%的相对湿度)或水源的磨料清洁钢上,都有可能受到盐污染。(也看到关于Flash Rust要知道的7件事。)需要注意的是,未受污染的钢会形成均匀的浅棕色锈色,而受污染的钢在喷砂后通常会呈现出黑色或黑色的外观。
还应考虑到,除湿机的使用可能会掩盖基材上盐污染的存在,因为除湿机大大降低了相对湿度,从而增加了闪锈发生的时间。
涂层钢
当在喷砂清理前评估先前涂覆的表面时,目视检查也可以作为盐存在的初步指标。涂层失效的类型和程度可以作为盐存在的指示。如果基材的涂层是完整的,没有锈斑是明显的,那么在涂层下面存在盐的可能性很低。
用于检测盐的现场测试
有几种现场测试可检测盐污染物的存在。然而,这些现场方法的定量准确性及其有效性尚未建立。
在现场试验中始终存在的一个问题是,虽然从地面提取的溶液的盐的测量是准确的,但从地面提取盐的程度可能有很大的差异。从表面提取可溶盐的程度取决于表面盐的初始浓度、提取测试方法和测试程序的操作。残留在表面的锈量、点蚀的深度和结构、提取液的类型、温度和其他变量也是影响从表面提取盐的典型因素。没有一种方法可以确保在风化的基质上,特别是在坑内,全部提取所有的盐污染物。
在下面的章节中,我们将简要介绍一些盐污染现场试验方法。(注:其他信息可在文章中找到可溶性盐的提取和分析的现场方法.)
1.铁氰化钾
这种方法只是检测底物上是否存在铁溶盐的定性方法。它是通过在被测试的表面涂上一张测试纸来完成的。如果出现深蓝色,则存在可溶盐。
2.Bresle补丁
该测试方法通常用于指示的规格ISO 8502-6和ISO / DIS 8502-9.在这种方法中,执行成功的测试应该遵循以下步骤:
- 在待测基材上粘贴布瑞勒贴片。基材必须清洁,没有任何附着的锈、污垢或湿气。
- 从测试槽上拆下衬垫和泡沫圈。将电池牢固地粘在测试区域上。
- 将注射器针插入海绵泡沫周边,并拉回注射器以从测试区域移除空气。
- 将所提供的试剂水注入细胞内。
- 将注射针从细胞中心移开,让它留在海绵状的外围。轻轻按摩细胞顶部10至15秒。取出并重新注入水至少四次。
- 通过注射器回收尽可能多的水,并把它放在一个干净的小瓶或管。
- 使用电导率计或Kitigawa管或任何其他合适的方法测试提取的溶液,以测量溶液中的盐的浓度。
3.袖子试验
这种方法有两种变体;其中一种使用滴定管测量盐浓度,另一种使用色度计来确定测试结果。
在此方法中,我们执行以下步骤:
- 将预先测量的所提供溶液的量倒入测试套件中所提供的套筒中。
- 将套管粘在应进行测试的基材上。
- 将套筒保持在直立位置,以迫使溶液流过待测基板。
- 虽然测试套管约2分钟,请按摩抵抗测试表面的溶液。
- 从表面上拆下套筒,同时保留套筒内的溶液。
- 如果您使用滴定仪管或色度计仪器,请遵循制造商的建议。
- 两种测试方法的结果都以百万分之一(ppm)表示,相当于每平方厘米的微克数。
应该注意的是,在表面准备之前,表面准备之后,应进行盐测试,如果有任何除盐尝试,应重复进行。记住,在完成表面准备后,应尽快进行盐测试,以最大限度地减少不溶性氧化铁重新生锈的可能性,这可能会降低测试受污染的基材时的盐提取效率。
盐去除方法
有几种方法可用于在涂层涂料前除去盐污染。这些方法包括干磨料爆破,湿喷砂清理,水冲法,化学清洗,蒸汽清洁以及手动/电动工具清洁。经验表明,为了达到涂层制造商建议的可容忍的盐污染水平,通常需要多次清洗。
结论
拥有一个没有盐污染的基材是确保涂层在其设计寿命期内执行其预期功能的最佳方法。然而,测试盐污染所产生的额外成本以及与盐去除相关的成本,使得决定使用零盐污染的基质有点棘手。因此,资产所有者的基质涂层可以使用风险评估技术来决定是否有必要没有盐污染或如果他们可以接受的风险,有一些盐污染和有涂层的后续风险比它早应该失败。