国家标准 GB/T37309一2019 海洋用钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业技术规范 Antieorsiontechmicealspecifeationformarine telstretreshyhighvedleityarcsprying 2019-03-25发布 2020-02-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37309一2019 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义涂层分类高速电弧喷涂系统喷涂材料及作业检验方法横截面显微镜法附录A规范性附录涂层厚度检测方法附录B规范性附录结合强度试验方法
GB/37309一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由石油和化学工业联合会提出本标准由全国防腐蚀标准化技术委员会(SAC/TC381)归口本标准起草单位:人民解放军陆军装甲兵学院、七台河鑫科纳米新材料科技发展有限公司、中蚀国际防腐技术研究院(北京)有限公司、河南省蒲新防腐建设工程有限公司,浙江永固为华涂料有限公司、工业防腐蚀技术协会本标准主要起草人:徐滨士、魏世丞、王玉江、梁义、薛富津、王贵明、赵相月、金拥军、李德慧
GB/37309一2019 海洋用钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业技术规范范围本标准规定了海洋用钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业涂层的分类,喷涂系统、喷涂材料及作业、检验方法等本标准适用于海洋用钢结构钢铁表面的热喷涂锌铝及锌铝镁稀土涂层本标准不适用于对损伤表面的修复及其他金属涂层规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T3190-2008变形铝及铝合金化学成分 GB/T4956磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法 GB/T6462金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB/T8923.1一2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分;未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级 GB/T9793热喷涂金属和其他无机覆盖层锌,铝及其合金 GB/T11373一2017热喷涂金属零部件表面的预处理 GB/Tl1374热喷涂涂层厚度的无损测量方法术语和定义 GB/T11374界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 施工表面construetionsurface 按使用和外观要求喷涂的表面(含已喷涂和待喷涂的表面 3.2 测量面measuringsurface 在施工表面上做单次测量的区域,对于无损法,应视测头的面积或影响读数的区域 3.3 基准面baselevel 在施工表面上对涂层厚度进行规定的单次测量的区域 3.4 局部厚度loealthickness 在基准面上进行规定次数测量所得涂层厚度的平均值
GB/T3730g一2019 3.5 minimumlocalthickness 最小局部厚度在一个工件施工表面上所测得各局部厚度中的最小值涂层分类 4.1推荐使用的AMg、Zn-Al及Zn-AI-Mg-RE合金涂层是按其厚度进行分类的,其分类应符合表1 的要求表1合金涂层的分类单位为微米 00 150 200 300" 250 350 50 A-Mg5 Zn-Al15 Zn-A15-Mg3-RE1 注本分类给出了适用于Zn-Al及Zn-AHMg-RE合金涂层的系列厚度值,经供需双方认可亦可采用其中间值每种涂层的相应代号均由该金属的元素符号(Za;锌,.A,铝,Mg;镁,RE;稀土)后随最小局部厚度值所构成合金涂层以每种合金元素符号后面跟以数字表示该元素在合金中的质量分数,如含85%Zn,15%A,厚度为 150m的Z-Al合金涂层,其代号定为(Zn-Al15)150,圆括号是识别合金成分必不可少的若涂层能达到本标准中规定的性能要求,经供需双方协商认可,也可选更大的"最小局部厚度” 如;本表中虚线及虚线以外的部分 4.2根据使用环境的不同,最小涂层厚度应符合表2的要求表2最小涂层厚度单位为微米合金涂层使用环境 Al-Mg5 ZnAI15 Zn-AI15-Mg3-REI1 封孔未封孔封孔未封孔未封孔封孔 250 200 200 150 180 150 海祥大气区浪花飞溅区 300 250 250 200 220 180 潮差区 300 250 250 200 220 180 全浸区 250 200 200 150 200 150 注表中的最小涂层厚度是防止过早失效的限定值,不宜作为选择涂层的准则,这是由于系统的行为和预期寿命未必一致 5 高速电弧喷涂系统 5.1空气供给系统空气供给系统包括空气压缩机、冷却器、油水分离器,储气罐等该系统应为喷砂预处理电弧喷涂
GB/37309一2019 提供压力>0.7MPa,空气流量>6m'/min. 5.2预处理设备预处理使用的喷砂设备分为两种;开放式喷砂机和回收式喷砂机 5.3高速电弧喷涂设备高速电弧喷涂设备由以下部分组成电源;应能稳定地提供24V一40V电压、>300A的直流电 a b 喷涂枪;电弧喷涂系统的关键设备从喷嘴射出的压缩空气或燃烧气体对着熔化的金属吹散形成稳定的雾化粒子流,从而形成喷涂层送丝机构;通常分为拉丝式、推丝式和推拉结合式喷涂材料及作业 6.1喷涂材料喷涂用金属材料应符合下列要求选用锌铝合金时,其成分比例应根据需要进行调节例如87%Zn-13%AI到65%Zn-35%A aa 典型的锌铝合金是85%Zn-15%AI); b)选用Zn-A-Mg-RE系粉芯丝材制备涂层(典型的丝材是81%Zn-15%Al3%Mge-1%RE),粉芯丝材的外皮应选用Zn合金带,填充的粉末为Zn粉、Al粉、A!Mg合金粉及混合稀土组成的混合粉末; 铝合金应使用GBy/T3190一2008中的LF.即含5%Mg的铝合金,其代号为AMg5或LF5. 6.2作业 6.2.1工件表面预处理 6.2.1.1 总则对于污染严重的待喷涂表面,在喷砂之前,应对工件进行请洗,采用专门的方法除去油污等附着物污染较轻的待喷涂表面,可以直接进行喷砂预处理对于一些局部喷涂的工件,不但要除净喷涂部位的污物,还应除去临近喷涂区域的污染物,以免在喷涂过程中污染物溅射到喷涂区域经过预处理后的工件表面应是一种带有灰白色均质的金属表面,表面无油、无锈、无其他污染物 6.2.1.2喷砂预处理喷砂预处理选用粒度为10目20目、干燥、高硬度、多棱角的砂料,使用棕刚玉砂、铜矿砂或钢砂喷涂较薄的金属基体时,压力取0.3MPa一0,4MPa,喷涂厚基体时,压力>0.6MPa,喷砂角度通常取 770",喷砂时间不应过长经喷砂预处理后,应除去基体表面的油污和锈蚀层,除锈质量要达到Sa2.5级 6.2.1.3表面粗糙度的检验喷砂后工件表而的粗糙度应符合GB/T11373一2017中的R、2wm一100"m的要求 6.2.1.4表面清洁度喷砂处理后,工件表面的清洁度应符合GB/T8923.1一2011中的Sa2.5级
GB/T3730g一2019 6.2.1.5喷砂粗化后处理喷砂粗化处理后的工件表面易受到外界的污染,要避免用手触摸、吹气处理后的表面,应在2h~ 3h内喷涂如果不能按时喷涂,需要用清洁的塑料薄膜覆盖保护若需要搬动时,应避免表面二次污染 6.2.2高速电弧喷涂 6.2.2.1作业喷涂作业应在晴天或不潮湿的天气下进行 6.2.2.2工艺应根据喷涂材料、喷涂设备确定喷涂电压、喷涂电流和喷涂距离等工艺参数 6.2.2.3涂层缺陷喷涂时发现涂层外观有明显的缺陷应停止喷涂,对于缺陷部位应按6.2.1.2重新进行喷砂预处理 6.2.2.4涂层保护 6.2.2.4.1为避免涂层损伤,应防止用利器刮,划涂层 6.2.2.4.2涂层应避免与强酸、强碱接触 6.2.2.4.3使用过程中,涂层局部损伤或脱落,应用上述工艺进行修补 6.2.3喷涂后处理 6.2.3.1封孔 6.2.3.1.1总则对喷涂过程中形成的孔隙应进行填补封孔,但当涂层厚度达到一定要求时,可不进行封孔处理 6.2.3.1.2自然封孔涂层暴露在腐蚀环境中,因自然氧化形成的腐蚀产物在该环境中不会溶解时,腐蚀产物能够填补涂层中的孔隙,起到封孔的作用 6.2.3.1.3人工封孔 6.2.3.1.3.1封孔前,涂层应首先采用蚀洗涂料(通常是磷酸)进行封孔前预处理常用的封孔剂包括石蜡、乙烯树脂、硅酮树脂、酚醛、改进型黄杨酚醛、聚氨酯、钛纳米聚合物涂料等封孔时应针对不同的环境使用温度选择不同的封孔剂喷涂锌铝键稀土合金涂层能够起到自封闭作用,可不进行人工封孔处理 6.2.3.1.3.2 6.2.3.2涂装涂层经过封孔处理后,为其美观或延长寿命,可对涂层进行涂装 6.2.3.3相容性金属涂层是否封孔,应双方协商解决涂装体系应与金属涂层或封闭剂有相容性,需要时对金属涂
GB/37309一2019 层与材料间的相容性进行试验确定检验方法 7.1厚度测量 7.1.1磁性测量法磁性测量法具有无损、快速和能直接测量任何待测表面上的任何部位的优点此外,喷涂在钢铁基体上的涂层(Zn、A)性质及其标准厚度值,都有利于该方法达到满意的测量精度因此,对于给定试样,只要按照标准的规定和供需双方协议,正确校准磁性测厚仪,磁性测量就能提供有效、准确的验收检查结果具体方法按GB/T4956要求进行 7.1.2横截面显微镜法横截面显微镜法是指在显微镜下对横截面上的涂层厚度进行测量,也是检验金属涂层厚度的方法制样方法按GBy/T6482中的规定为防止涂层从基体和边缘剥离,试样用塑料或某种低熔点合金固定,检查面用抛光剂抛光具体测量方法按附录A的要求进行,但最小局部厚度的确定、,溯量方法,测量位置和次数应由双方商定 7.2外观检测目测,涂层外观应均匀一致,无气孔或基材裸露的斑点,无附着或附着不牢固的金属熔融颗粒缺陷和影响涂层使用寿命及应用的一切缺陷 7.3结合强度试验按照附录B的要求进行试验
GB/T3730g一2019 附录 A 规范性附录) 涂层厚度检测方法 -横截面显微镜法厚度测量 A.1 A.1.1面积为1m'内的涂层当涂层面积为1cm内时,任何给定点的局部厚度都应当是为1cm”的基准面上测得的涂层厚度由于各种适于测量涂层厚度的方法是在尺寸各不相同的测量面上实施的,因此采用下列方法测定涂层任何部位的局部厚度(见表A.1): 测量面不小于1cem”时,仅进行一次测量; 在涂层的横截面上采用显徽镜进行直线和曲线测量时,应在1cm2em的距离内均匀测量 10次,取其算术平均值; 测量面的直径大于5mm时,仅进行1次测量; 测量面的直径在3mm5mm之间时,应在1em内进行2次测量,取其算术平均值测量面的直径小于3mm时,应在1cnm”内进行3次测量,取其算术平均值; 采用点测量方法时,应在1cm`内进行5次测量,取其算术平均值表A.1在某一定点测量局部厚度的要求测量次数测量的位置采用的试验方法的基准面尺寸 1次测量面大于lcm cm2cm 0次涂层的显微横截面上线性测量 Icm 测量面的直径在5mm~10mm之间 1次
GB/37309一2019 表A.1续测量次数采用的试验方法的基准面尺寸测量的位置 lcm nmm5mm之间 2次测量面的直径在3" 测量面的直径小于3mm" 3次 1cm 5次测量面为点 A.1.2面积大于1nm的涂层涂层面积大于1m时,任何给定部位的涂层局部厚度都应当是在约1dm'的基准面上测量由于各种适于测量涂层厚度的方法是在尺寸各不相同的测量面上实施的,故规定采用下列方法测量任何给定部位的局部厚度: -测量面不小于1dm时,进行1次测量，测量面是点,或测量面积在点与几平方厘米之间时,按图A.1所示在1dm'基准面内进行 10次测量,取其算术平均值图A.1在1dm基准面内测量点的分布
GB/T3730g一2019 A.2测量位置为了确定涂层的最小局部厚度,应在涂层厚度可能最薄的部位测量涂层的局部厚度测量的位置和次数,可以由有关各方协商认可,并在协议中规定建议测量位置应尽量按照有关产品标准中的规定选取当协议双方没有任何规定时,则测量位置和次数按GB/T11374中的规定选择
GB/37309一2019 附录 B 规范性附录结合强度试验方法 B.1拉伸试验 B.1.1用切割工具,切割圆形涂层至基体金属,圆的直径与用于试验的圆柱直径相同 B.1.2清理试验面,将圆柱用黏结剂粘到涂层上,黏结力应大于涂层与基体结合力;并在涂黏结剂前，先用蚀洗涂料覆盖在涂层上,使之渗人涂层孔隙中,以防黏结剂渗透到基体;当黏结剂固化后,去除圆柱体外围周边的过量黏结剂 B.1.3在垂直于圆柱的方向,逐渐加力至圆柱体脱离涂层,测量涂层剥离的拉力具体实验方法按照 GB/T9793进行 B.2试件每组试件至少5个 B.3结果出现下述五种情况试样基体与喷涂层在界面处完全分离 a b 涂层内部层间完全分离; 涂层与黏结剂界面完全分离; c d 黏结剂本身层间完全分离; 以上几种情况综合存在的多种分离状态 e B.4判断上述五种情况中,如果为a)或者b)或者a)、b)同时存在的情况该结果可作为测定的结合强度值除此以外的情况发生,则测定结果无效,应重新制备试样进行测试

海洋用钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业技术规范GB/T37309-2019解读

一、标准概述

GB/T37309-2019《海洋用钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业技术规范》是由中国海洋石油总公司牵头制定，经过多方专家评审后发布实施的国家标准。该标准是为了规范海洋工程领域中钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业的技术要求和施工规范，保证海洋工程设施的安全可靠性。

二、标准适用范围

该标准适用于海洋钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业的设计、施工和验收。其中，海洋工程指在海洋环境下建设的所有设施和结构，如海上石油平台、海底管线等。

三、术语及定义

该标准中涉及到的术语及定义如下：

3.1 高速电弧喷涂：利用高速喷射的金属粉末或丝杆，在熔化状态下由气流带到被喷涂表面，并在其表面凝固形成一层涂层的方法。
3.2 耐蚀性：物体抵抗介质（如液体、气体、溶液等）侵蚀的能力。
3.3 喷涂底材表面处理：钢结构表面打磨、除锈、清洗等处理。

四、施工要求

根据该标准规定，进行钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业时，需要在施工前对喷涂底材表面进行充分的处理，保证其清洁干燥，并且要对其进行锈蚀等级评定。同时，在喷涂过程中需要控制其表面温度，避免出现过高或过低的情况。此外，在喷涂涂层时，还需按照标准要求进行涂层厚度和质量的检测。

总之，该标准的发布实施，对于规范海洋工程领域中钢结构高速电弧喷涂耐蚀作业的技术要求和施工规范起到了积极的推动和促进作用，有助于提高海洋工程设施的安全可靠性。