Etapy robót przy pracach antykorozyjnych

Etapy prac antykorozyjnych można podzielić na:

• przygotowanie powierzchni, do którego należą: mycie i czyszczenie,
• aplikację powłok, do jakiej zalicza się metalizację i malowanie,
• kontrolę procesu przeprowadzaną przy pomocy specjalistycznych urządzeń kontrolno-pomiarowych

Czystość powierzchni przed malowaniem w decydującym stopniu wpływa na jakość powłok ochronnych i ich okres trwałości.

Przygotowanie powierzchni pod powłoki antykorozyjne ma na celu usunięcie produktów korozji, zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych oraz nadanie odpowiedniej chropowatości dla zapewnienia maksymalnej przyczepności materiału powłokowego do chronionego podłoża.

Wybór metody przygotowania powierzchni powinna poprzedzać analiza obejmująca :

• rodzaj i ilość zanieczyszczeń na danej powierzchni;
• materiał podłoża;
• wielkość powierzchni oraz jej kształt;
• agresywność środowiska;
• rodzaj systemu powłokowego;
• przewidywany lub żądany czas trwałości pokrycia;
• wymagania dot. stanu powierzchni po oczyszczeniu;
• inne, wynikające ze specjalnych warunków użytkowania lub przeznaczenia chronionych obiektów.

Przygotowanie powierzchni jest zadaniem trudnym i czasochłonnym. Na rynku dostępnych jest wiele technologii do czyszczenia i przygotowania powierzchni.

Mycie

Mycie wodą winno być pierwszym i obligatoryjnym procesem czyszczenia konstrukcji mostowych. Jedynie przy użyciu wody możliwe jest dokładne usunięcie błota, soli, oleju i smarów. Najczęściej stosuje się urządzenie wytwarzające ciśnienie wody ok. 20MPa. Jest to urządzenie tanie i proste w obsłudze. Składa się ono z pompy ciśnieniowej, węża i lancy. Za pomocą wody pod ciśnieniem do 20MPa można usunąć z powierzchni błoto, część oleju i smarów oraz luźno przywarte produkty korozji. W przypadku silnego zaolejenia stosuje się urządzenia wyposażone w podgrzewacze wody oraz dozowniki detergentów. Gorąca woda, szczególnie z dodatkiem detergentów, umożliwia całkowite usunięcie zanieczyszczeń mazistych.

W ostatnich latach coraz częściej do mycia konstrukcji mostowych stosuje się urządzenia o wyższych ciśnieniach. Podwyższenie ciśnienia do 50MPa umożliwia usunięcie z podłoża mocniej przywartych produktów korozji oraz słabo przyczepnych powłok. Zapewnia także dokładne usunięcie  zanieczyszczeń mazistych. Pozwala również, co jest szczególnie ważne, usunąć zanieczyszczenia  z miejsc trudno dostępnych, np. szczelin. W tym celu stosuje się lance z dyszami prostymi.

Pod kątem prac na konstrukcjach mostowych producenci urządzeń proponują pompy zainstalowane na własnych podwoziach, zaopatrzone w niezbędne wyposażenie. Napędzane są one silnikami spalinowymi, co umożliwia ich nieograniczone stosowanie. Często są one wręcz wyposażone w pojemniki na wodę. Do czyszczenia stosuje się wodę pod ciśnieniem 50 MPa. Dalsze zwiększanie ciśnienia wody powoduje usunięcie z powierzchni nawet silnie związanych osadów. Po umyciu pod ciśnieniem 70MPa na powierzchni pozostaje zwykle dobrze przywarta powłoka malarska.

Czyszczenie

Czyszczenie ma doprowadzić do ostatecznego stopnia czystości wymaganego dla zastosowanego systemu powłokowego. Wśród metod, obecnie najczęściej stosowanych do zasadniczego czyszczenia wyróżnia się : czyszczenie strumieniowo-ścierne i wodą pod wysokim ciśnieniem. Piaskarki (oczyszczarki pneumatyczne) są specjalistycznymi urządzeniami służącymi do wytwarzania strumienia ściernego wykorzystywanego przy czyszczeniu powierzchni. Medium zasilającym oczyszczarki jest sprężone powietrze o ciśnieniu od 6 do 12 barów. Medium roboczym może być śrut, elektrokorund, szlaka pomiedziowa, kulki szklane, piasek lub inne ścierniwa mineralne. Urządzenia pozwalają w prosty i skuteczny sposób uzyskać wysoką energię strumienia czyszczącego przy jednoczesnej, płynnej kontroli jego efektywności. Piaskarki przeznaczone do piaskowania na sucho. Oczyszczarki do piasku i śrutu różnią się przede wszystkim zaworami dozującymi ścierniwo. Oczyszczarki do śrutu mają zamontowane specjalnie zabezpieczone zawory dozujące ścierniwo. Wewnętrzne elementy zaworu stykające się ze ścierniwem są pokryte gumą-wygumowane. Zawory i łączniki (nyple, rurki gumowane) zwiększają okres użytkowania takiej oczyszczarki.

Dostępne systemy pozwalające na piaskowanie powierzchni na mokro podłączane są bezpośrednio do dyszy. Woda w zależności od modelu głowicy musi być podana pod ciśnieniem z pompy lub bezpośrednio z sieci jeżeli ciśnienie mieści się w zakresie od 2-6 bar.

Metalizacja

Metalizacja jest procesem złożonym i wymaga szczególnej dbałości o bezpieczeństwo. Do jej zalet należy trwałość i wysoka jakość powłok natryskiwanych cieplnie na stal. Zapewnia skuteczną ochronę przed korozją, lecz jednocześnie może spełniać także inne funkcje: podnosić odporność na ścieranie, regenerować zużyte części maszyn, a nawet podkreślać walory estetyczne powierzchni.

Podgrzany do temperatury topienia metal niesiony jest strumieniem gazu, najczęściej sprężonym powietrzem do powlekanej powierzchni. Zależnie od rodzaju źródła ciepła do topienia metali, powłoki metalizacyjne dzieli się na:

• gazowe (płomieniowe) – metal topiony jest w płomieniu spalanego w tlenie propanu lub acetylenu
• łukowe (elektryczne) – do topienia metalu zastosowano łuk elektryczny

Zestaw do metalizacji łukiem elektrycznym składa się z jednostki zasilającej, pistoletu do metalizacji, podajnika drutu oraz instalacji podawania drutu, zestawu kabli i przewodów, zestawu filtrów. W zależności od wymagań można wybrać zestawy o natężeniu prądu: 300A, 400A lub 600A.

Zestaw do metalizacji płomieniowej składa się z pistoletu natryskowego (gazowego), regulatorów i przepływomierza gazów, kompletu węży ze złączami i bezpiecznikami zapłonu wstecznego.

Malowanie

Celem malowania ochronnego  jest zabezpieczenie metalowego podłoża przed korozją atmosferyczną, czyli rdzą i nadanie powierzchni zaprojektowanego wyglądu i tekstury. Powierzchnia malowana natryskowo pokrywana jest szybko i równomiernie.

W przypadku malowania rozwój urządzeń służących ochronie środowiska zmierza w stronę ograniczenia ilości odpadów (farb, rozpuszczalników, opakowań). Dąży się do tego, aby jak największa ilość farby trafiała na malowaną powierzchnię i rozkładała się na niej możliwie równomiernie. Istotne jest również wydajne wykorzystanie materiału. Do osiągnięcia tych celów wykorzystuje się coraz doskonalsze techniki natryskowe. Wykorzystywane są do tego agregaty malarskie, które umożliwiają równomierne nanoszenie na różnego rodzaju powierzchnie zarówno farb, jak i innych preparatów, takich jak emalie, gładzie, lakiery czy tynki. Technika malowania metodą natryskową polega na wyrzucaniu drobinek preparatu pod wpływem wysokiego ciśnienia, za pomocą agregatu hydrodynamicznego.

Dostępne w ofercie Agencji Anticorr Gdańsk pompy malarskie zostały podzielone na trzy podstawowe kategorie ułatwiające wybór sprzętu

    Według rodziny produktów – agregaty malarskie zostały przypisane do grup na podstawie budowy i trybu pracy. Znajdują się tu pompy hydrodynamiczne wysokiej jakości, iniekcyjne, dwukomponentowe, tłokowe, spalinowe, elektryczne i in.

    Według branży – pompy są podzielone na kategorie ze względu na zastosowanie. Zostały tu zamieszczone agregaty przeznaczone do prac budowlanych, malarskich (przeznaczone do malowania natryskowego zarówno ścian, jak i sufitów), ochrony przed korozją, ochrony przed ogniem i in.

    Według materiału – agregaty znajdą się w odpowiednich grupach określonych na podstawie wykorzystywanego materiału: farb, lakierów, epoksydów, polimoczników, tynków i szpachli i inne.

Kontrola jakości

Każdy z powyższych etapów wymaga odpowiedniej kontroli. Zaniechanie tego kroku może mieć poważne konsekwencje i wpłynąć niekorzystnie na trwałość powłok ochronnych. W tym celu konieczne jest posługiwanie się profesjonalnymi urządzeniami pomiarowymi. Dopiero po uzyskaniu wiarygodnej oceny zakończenia jednego etapu powinno się rozpoczynać prace nad kolejnym.

Najczęściej badane parametry powłok: grubość warstwy mokrej i suchej, twardość, szczelność, przyczepność. W przypadku podłoża sprawdzeniu polegają chropowatość, czystość, jakość wykonania (spoiny, krawędzie). Parametry badanych warunków klimatycznych to temperatura; powierzchni, otoczenia, punktu rosy, wilgotność.

Pomiar grubości powłok

1. Pomiar grubości powłok mokrych.

Metoda znajduje zastosowanie przy pomiarach mokrych warstw nakładanych powłok. Pomiar polega na przyłożeniu przyrządu do podłoża poprzez mokrą warstwę i  odczycie wartości  pomiędzy wielkościami pierwszego zanurzonego i ostatniego czystego „zęba” przyrządu.

• Pomiar grubości warstwy suchej.

2.1. Mierniki mechaniczne

Zasada odrywania magnesu. Ta zasada jest stosowana do pomiarów grubości powłok na podłożach stalowych. Znajduje dalej zastosowanie przy pomiarach w strefach zagrożonych wybuchem. Nie wymaga użycia baterii.

• Mierniki elektroniczne

Zasada indukcji magnetycznej – Mierniki elektroniczne, pracujące w oparciu o zasadą indukcji magnetycznej, znajdują zastosowanie do pomiarów grubości wszelkich nie ferromagnetycznych powłok np.: lakiery, farby, tworzywa sztuczne, emalie, powłoki z gumy, ceramiczne i galwaniczne (z wyjątkiem niklu) na żelazie i stali. Stosownie do potrzeb dobierane są sondy pomiarowe umożliwiające badanie grubości powłok na obiektach o małych i dużych rozmiarach, rurach, szczelinach czy prętach.

Zasada prądów wirowych – Metoda ta stosowana jest przy pomiarach grubości powłok izolacyjnych na nieferromagnetycznych podłożach metalowych. Mierzone powłoki mogą być wykonane z farby, plastiku, emalii lub mogą być anodyzowane. Mierniki elektroniczne, w przeciwieństwie do mechanicznych, posiadają dodatkowe funkcjonalności. Poza dokonywaniem pomiaru grubości powłoki, umożliwiają przechowywanie odczytanych danych, ich obróbkę statystyczną oraz prowadzenie dokumentacji pomiarowej w postaci wydruków wyników lub graficznych historiogramów. Dane mogą być drukowane na podręcznej drukarce lub w postaci bardziej wyczerpującej przenoszone do komputera.

• Mierniki ultradźwiękowe

Mierniki umożliwiają nieniszczący  pomiar grubości powłok z farb, lakierów, plastików i innych pokryć izolacyjnych na podłożach drewnianych, plastikowych, szklanych, ceramicznych i innych jak również powłok polimerowych na metalach. Cechą specjalną mierników jest możliwość pomiaru zarówno grubości całkowitej powłoki wielowarstwowej jak i grubości poszczególnych warstw.

Wszystkie pomiary grubości powłok przy użyciu mierników ultradźwiękowych polegają na pomiarze czasu przejścia fali emitowanej przez głowicę pomiarową stykająca się z powierzchnią poprzez cienką warstwę naniesionego żelu. Wyemitowana fala wędruje poprzez powłokę aż do momentu napotkania materiału o innej gęstości, może to być podłoże lub inna powłoka. Drgania zostają częściowo odbite i jako fala powrotna zarejestrowane przez głowicę pomiarową. Miernik jest tak skonstruowany, że rejestruje jedynie najsilniejsze sygnały i przelicza  je na grubości powłok odczytywanych na wyświetlaczu miernika. Słabsze echa fali odbiciowej są ignorowane.

Pomiar przyczepności powłok

Przyczepność (adhezja) jest zdolnością przywierania suchej warstwy powłoki do materiału podłoża. Istnieje kilka metod sprawdzania przyczepności powłok. Jedne polegają na wizualnej ocenie a inne wymagają zastosowania mierników.

1. Metoda odrywowa

Metoda znajduje zastosowanie do oceny przyczepności jedno- lub wielowarstwowego zestawu powłok lakierowych w tym farb i podobnych produktów, przez pomiar minimalnego naprężenia rozciągającego, potrzebnego do oderwania powłoki od podłoża.

Pomiar polega na wyznaczeniu siły odrywania przyklejonych do powłoki stempli. Odrywanie może być dokonywane w zależności od rodzaju zastosowanego przyrządu; ręcznie, hydraulicznie lub pneumatycznie. Wartość siły odrywania wyznaczona jest na skali przyrządu. Naprężenie rozciągające wytwarzane przez przyrząd powinno działać prostopadle do podłoża i rosnąć z równomierną prędkością.

Metoda stosowana do porównania wyników i do szacunkowej oceny przydatności powłoki.

Badanie polega na wykonaniu specjalnym nożem nacięć prostopadłych do siebie. W wyniku nacięcia otrzymujemy siatkę o 25 kwadratach Rodzaj noża (rozstaw ostrzy) dobierany jest w zależności od grubości badanej powłoki. Ocenę wyglądu należy przeprowadzić po przeszczotkowaniu powłoki pędzlem w miejscu nacięć oraz po próbie odrywania naciętej powłoki za pomocą taśmy klejącej.

Pomiar warunków klimatycznych

Badanie warunków klimatycznych podczas prac antykorozyjnych jest jednym z najważniejszych i decydujących o trwałości nakładanej powłoki. Z tego względu zaleca się przeprowadzanie badania zarówno przed rozpoczęciem prac, w ich trakcie i po zakończeniu. Mierniki warunków klimatycznych są precyzyjnymi urządzeniami kontrolującymi temperaturę powietrza, powierzchni, wilgotność i punkt rosy. Ich lekka konstrukcja pozwala na wygodne przeprowadzanie badań w terenie i w pomieszczeniach zamkniętych.

Pomiar chropowatości

1. Ocena chropowatości w oparciu o wzorce

Metodyka pomiaru ujęta w normach ISO wyszczególnia dwa wzorce: jeden z profilami powierzchni odpowiadającymi powierzchniom po obróbce strumieniowo-ściernej z użyciem ścierniw ostrokrawędziowych (wzorzec „G”) i drugi z profilami powierzchni odpowiadającymi powierzchniom po obróbce strumieniowo-ściernej z użyciem metalowych ścierniw kulistych (wzorzec „S”).

Metoda oceny jest wizualna i polega na porównaniu badanej powierzchni z czterema segmentami wzorca.

• Mierniki chropowatości powierzchni

Dostępne na rynku elektroniczne mierniki umożliwiają pomiar dowolnego parametru chropowatości powierzchni. Różne wersje wykonania pozwalają na pomiar jednego parametru lub kilku za pomocą jednego miernika. Rozbudowane wersje mają możliwość wyboru długości odcinka pomiarowego, rodzaju sondy, zapamiętywania zmierzonych danych i ich transferu do drukarki lub komputera w celu dalszej obróbki.

Konsekwentne realizowanie opisanych wyżej procesów, choć zakłada w początkowym okresie poczynienie pewnych inwestycji, pomaga w rezultacie generować oszczędności i zwiększać konkurencyjność produktów. Wydajne urządzenia stosowane do śrutowania, metalizacji i malowania pozwalają na bezpieczną, efektywną pracę, ograniczają straty materiału i przyspieszają realizację zadań. Dodatkowo, co nie mniej ważne,  spełniają wymagania formalne związane z ochroną środowiska.