Подготовка поверхности
Степень очистки Sa2,5 или насколько точно можно оценить качество подготовки поверхности
Хорошо известно, что качество подготовки поверхности под окраску играет первостепенную роль при обеспечении долговечности лакокрасочного покрытия: чем выше степень подготовки, тем более долговечным будет покрытие. И когда разговор заходит про степень подготовки поверхности, то первое, что приходит на ум, это всем известное «Sa2,5». Такая ассоциация не случайна, поскольку именно эта степень является наиболее часто упоминаемой в окрасочных спецификациях (последнее отчасти вызвано тем, что прогнозирование долговечности согласно ISO 12944 возможно только при условии, что система была нанесена на поверхность, подготовленную до степени Sa2,5). В данной статье мы попытаемся разобраться, что представляет собой данное требование, и что необходимо знать, чтобы быть уверенным, что подготовленная под окраску поверхность действительно соответствует степени Sa2,5.
Понятие степени очистки Sa2,5 пришло в нашу жизнь из стандарта ISO 8501 «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных покрытий – Визуальная оценка чистоты поверхности», который был создан в 1988 году на базе шведского стандарта Swedish Standard SIS 05 59 00, выпущенного в 1967 году и являвшимся первым международным нормативным документом, рассматривавшим вопросы подготовки поверхности. Именно в 1967 году были выпущены известные всем фотографические эталоны, которые стали частью ISO 8501 и которыми мы пользуемся по сей день на протяжении уже более пятидесяти лет.
Существует несколько версий того, откуда взялось это необычное обозначение – Sa2,5. Во-первых, что означает префикс «Sa»? По некоторым утверждениям, это может означать Standard Achieved или Swedish Approved, однако, наиболее популярная версия предполагает, что это всего лишь первые две буквы слова Sand (песок – англ.), поскольку именно песок был самым распространенным абразивом в то время. Что касается цифрового обозначения, то свидетели тех событий, ставшие пионерами в применении вышеназванных стандартов, рассказывают, что первоначально были введены три степени подготовки поверхности: Sa1, Sa2 и Sa3, и лишь потом, спустя некоторое время, возникла необходимость в промежуточной степени между 2 и 3. Это и есть ответ на популярный вопрос о том, почему нельзя было использовать последовательный ряд чисел 1, 2, 3 и 4, что, разумеется, выглядит логичнее, чем принятая система обозначений.
Сам по себе стандарт ISO 8501 представляет собой небольшую книжечку формата А5 и содержит текстовую и визуальную часть. Чтобы оценить, насколько качество полученной поверхности соответствует заданной степени подготовки, стандарт предполагает сравнение поверхности с фотографическими эталонами, приложенными в конце стандарта.
Изображение 1. Стандарт ISO 8501-1: 2007. Печатное издание
В 2014 году был выпущен одноименный ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014, идентичный ISO 8501-1: 2007, за исключением того, что данный ГОСТ не содержит фотографических эталонов и для пользования ими содержит ссылку на ISO 8501. Именно на эти два стандарта – ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 и ISO 8501-1: 2007 – мы и будем ссылаться в данной статье.
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 определяет Sa2,5 как сверхтщательную абразивную струйную очистку, после выполнения которой «при осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Любые оставшиеся следы очистки допускаются в виде бледных пятен, точек и полос».
Итак, на первый взгляд, все просто и понятно: нужно приложить фотографический эталон к поверхности и произвести сравнение. Но откуда тогда возникает столько вопросов, когда дело доходит до практического определения соответствия указанному стандарту? Несмотря на кажущуюся простоту, рассмотрение этой проблемы имеет свои особенности.
Взять хотя бы такой вопрос, вытекающий из определения степени Sa2,5 и вызывающий споры среди специалистов: если на очищенной поверхности не должно быть загрязнений, то что представляют собой оставшиеся следы очистки в виде бледных пятен, точек и полос? Этот вопрос предполагает несколько возможных точек зрения и ответов, при этом дело почти всегда заканчивается использованием фотографий. Но и тут тоже не все так очевидно: при визуальном сравнении основная погрешность результата сравнения будет, вероятно, связана с внешним видом подготовленной поверхности, который определяется ее цветом и рельефом. Давайте более подробно остановимся на этих двух факторах.
Цвет поверхности
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 указывает, что чистота поверхности подложки, изображенной на фотографических эталонах, была достигнута с помощью кварцевого песка. Но, как известно, в настоящее время кварцевый песок запрещен для абразивоструйных работ и встретить его на реальном производстве можно не так уж и часто, а вместо него применяются другие абразивы, такие как дробь, купершлак и т.п. Особенностью применения всех абразивов является то, что в момент удара о поверхность частицы абразива раскалываются, и их мельчайшие осколки «вбиваются» в поверхность, тем самым придавая ей определенный оттенок. Так, например, при абразивной струйной очистке с применением купершлака поверхность будет иметь более темный вид, поскольку сам купершлак черного цвета. С учетом этой особенности в 1994 году было выпущено информационное дополнение (Informative Supplement) к действующему на тот момент ISO 8501-1: 1988, в которое были включены фотографические эталоны поверхностей, подготовленных с помощью различных абразивов. Все эталоны в информационном дополнении соответствовали текстовым описаниям степеней подготовки, приведенным в ISO 8501-1, отличался только цвет поверхности, придаваемый тем или иным абразивом. Таким образом, пользуясь ISO 8501-1 и информационным дополнением к нему можно без труда определить соответствие заданной степени подготовки, выполненной с помощью любого абразива.
Не следует забывать и о том, что если надлежащим образом не обезжирить поверхность до начала абразивной струйной очистки, то оставшиеся жировые загрязнения могут повлиять на внешний вид поверхности после очистки. В связи с этим напомним, что правильная последовательность работ по подготовке поверхности предполагает удаление жировых загрязнений, водорастворимых солей и других посторонних частиц до начала абразивной очистки.
На цвет поверхности будет также влиять недостаточная очистка абразива при повторном применении: при первичном использовании на абразиве остаются неудаленные с поверхности загрязнения (жировые загрязнения, соли и прочее), которые должны удаляться из абразивной массы перед повторным применением. Существуют абразивы, которые не рекомендуется применять для более чем одного цикла очистки (к таким абразивам относится, например, купершлак), но на практике можно встретить ситуации, когда эти абразивы используются с отступлением от данной рекомендации. Как результат, страдает внешний вид поверхности, которая будет выглядеть темнее.
Рельеф поверхности
Рельеф напрямую влияет на внешний вид поверхности и определяется главным образом ее шероховатостью. В зависимости от освещения поверхности ее рельеф может выглядеть по-разному при различной шероховатости: так, например, поверхность с большой шероховатостью имеет больше теневых микроучастков, чем поверхность с малой шероховатостью, то есть в целом будет восприниматься темнее. Это различие можно наблюдать при работе колотой дробью, которая может проходить многократную рекуперацию: на начальном этапе работ, когда дробь крупная, поверхность получается темная; далее, по мере того как дробь будет повторно использоваться для очистки, ее размер будет уменьшаться, соответственно, будет уменьшаться и шероховатость получаемой поверхности, цвет которой будет казаться светлее. Кроме того, нужно учитывать угол подачи абразива при абразивной очистке: если абразив попадает на поверхность под прямым углом, то цвет поверхности будет более или менее равномерным, но если угол подачи будет отличаться от прямого, то будут возникать теневые участки, создающие иное восприятие поверхности.
Еще один фактор, который необходимо учитывать при оценке подготовленной поверхности, это исходное состояние металла до начала очистки. Если металл был покрыт толстым слоем ржавчины, то обеспечение степени Sa2,5 может стать невозможным. Особенно важно иметь это в виду при планировании очистки стальных конструкций, бывших в эксплуатации: коррозионные язвины, окисление в результате взаимодействия с окружающей средой, интенсивная общая коррозия – все это может стать причиной того, что максимум, которого вы сможете добиться, будет степень Sa2. Кстати, учитывая сказанное выше, именно эту степень (Sa2) нередко применяют при ремонтных работах.
Обсуждая тему подготовки поверхности и степень подготовки Sa2,5 в частности, нельзя обойти стороной вопрос о том, как долго можно хранить подготовленную поверхность до окраски, или, другими словами, какова продолжительность интервала между завершением подготовительных работ и началом окраски. Ведь известно, что очищенная поверхность (это особенно относится к поверхности, прошедшей абразивную струйную очистку) при хранении легко вступает в реакцию с окружающим воздухом и быстро окисляется или корродирует, при этом качество очистки изменяется в худшую сторону, вызывая в том числе видное глазу изменение внешнего вида поверхности. В отличие от других российских нормативных документов, прямо указывающих продолжительность данного интервала, рассматриваемые нами стандарты таких указаний не дают. Но дело здесь не в том, что, например, ISO 8501 пренебрегает этим фактором – просто логика этого стандарта состоит в том, что интервал между завершением подготовительных работ и началом окраски может быть любым, главное, чтобы фактическое состояние поверхности на момент начала окраски соответствовало требованиям этого стандарта. Понятно, что в сухой среде, влажность которой остается неизменной, качество подготовки поверхности может сохраняться в течение длительного времени, в то время как в нестабильной влажной среде степень подготовки поверхности может ухудшиться за очень короткий срок.
Резюмируя сказанное выше, отметим, что наилучшим способом оценки поверхности, подготовленной до степени Sa2,5, будет являться комплексный анализ всей имеющейся информации: визуальное сравнение полученной поверхности с фотографическими эталонами и соответствие требованиям текстовой части стандарта; также не следует пренебрегать анализом способа и времени выполнения подготовительных работ, а также климатических характеристик, имевших место в ходе и после завершения очистных работ.
Существуют ли какие-либо рекомендации по влажности, имеющей место в ходе пескоструя? Ведь если влажность будет высокой, то не получится добиться Sa 2,5?
Общеизвестные стандарты не содержат таких рекомендаций. Логика ISO 8501 подразумевает, что подготовленная поверхность должна соответствовать требованиям стандарта независимо от того, какой была влажность в ходе выполнения работ.
Необходимо иметь в виду, что при высокой влажности подготовленная поверхность может быстро терять свое качество. Это может не иметь большого значения при подготовке поверхностей небольшой площади, но будет иметь определяющее значение при подготовке больших поверхностей. В некоторые случаях поверхности большой площади имеет смысл делить на отдельные участки, чтобы не допустить ухудшения качества поверхности.
Когда работал на пескоструйном участке судостроительных верфей, то основное требование у представителей изготовителя краски Jotun (они дают гарантию, потому контролируют техпроцесс) было одно – чтобы температура поверхности металла была ниже точки росы. И сама температура не ниже требуемой для краски. Корабли красят на улице, потому говорить о “влажности помещения” говорить не приходится. Гораздо хуже было со сроками – через день очищенная поверхность покрывается равномерным слоем ржавчины и ее приходилось очищать еще раз и пылесосить… тонны. Изнутри попроще – там можно воздух и осушить и подогреть.