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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-04-08 11:11
涂層檢測是工業(yè)資產(chǎn)管理中的一項基本流程。其主要功能是確保工業(yè)涂層符合既定標(biāo)準(zhǔn)，確保有效防止腐蝕、磨損和其它不利環(huán)境因素。為此，需要對涂層的厚度、附著力測試和在不同條件下的耐受性等關(guān)鍵特性進行評估。
什么是保護涂層，它的作用是什么？
保護涂層是設(shè)計用于工業(yè)設(shè)備、管道等表面的材料，以保護它們免受腐蝕、磨損、化學(xué)試劑和不利環(huán)境條件的影響。它的主要功能是延長資產(chǎn)的使用壽命并保持其結(jié)構(gòu)的完整性，防止外部因素造成的劣化。涂層有效性的一個重要方面是表面處理，因為所應(yīng)用涂料的正確粘附和性能取決于表面處理。
保護涂層的主要作用突出表現(xiàn)在：
1）防止腐蝕和氧化。
2）耐磨損和耐摩擦。
3）抵御極端天氣條件。
4）防止化學(xué)試劑和自然污染物。
5）增強對撞擊、沖擊和污漬的抵抗力。
6）通過色彩和裝飾提高美感。
7）便于清潔和維護。
最常用的涂料類型包括工業(yè)涂料、環(huán)氧樹脂涂料和高級聚合物涂料等，旨在適應(yīng)不同的環(huán)境條件和工業(yè)需求。
涂層檢測方法
有多種技術(shù)可以評估涂層的質(zhì)量和效果。下面將列出行業(yè)中使用的一些主要方法。
1.涂層厚度測量
涂層的厚度是確保其性能和耐用性的關(guān)鍵參數(shù)。合適的涂層厚度可確保防止腐蝕、磨損和其它環(huán)境因素的影響。為了準(zhǔn)確測量，根據(jù)基材和涂層的類型，使用不同的涂層厚度儀和設(shè)備：
1）磁性和電磁測厚儀：非常適合金屬表面，可在不損壞涂層的情況下準(zhǔn)確評估涂層。
2）超聲波測量儀和探頭：用于非金屬基材或多層涂層，在不直接接觸的情況下提供詳細的測量。
3）X射線熒光技術(shù)：可以確定不同類型材料上涂層的厚度和化學(xué)成分，在先進的工業(yè)應(yīng)用中特別有用。
正確的厚度測量對于確保涂層符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并在各種應(yīng)用中提供預(yù)期的保護至關(guān)重要。
2.涂層附著力測試
涂層與其基材的附著力對于確保其耐用性和強度至關(guān)重要。然而，不良的表面處理會影響附著力，并顯著降低涂層的有效性。
不同的方法，如劃格附著力測試和拉脫附著力測試，可以評估涂層和表面之間的結(jié)合質(zhì)量。這些測試證實了表面處理是否正確進行，或者是否存在可能影響工業(yè)資產(chǎn)保護的問題。最常見的測試方法有：
1）劃格測試：廣泛用于評估薄涂層的附著力。這是一種快速簡單的測試方法，非常適合現(xiàn)場檢查。
2）刮擦附著力測試：將帶有刀片或圓形尖端的裝置在涂層表面上移動，同時逐漸增大施加的負載。目的是確定涂層剝離或失效所需的載荷。這種方法可用于評估涂層對機械力的抵抗力，通常用于實驗室環(huán)境。
3）拉脫測試：被認為是測量附著力的最定量的測試方法之一，這種方法涉及使用合適的粘合劑將稱為“臺車”或“壓板”的承重裝置粘附到涂層表面。一旦粘合劑固化，向表面施加垂直的拉力，直到涂層剝落。這種釋放所需的力以壓力單位測量和報告，例如psi或MPa。這種方法提供了一種直接測量粘合強度的方法，適用于各種涂層和基材。
選擇合適的測試方法取決于幾個因素，包括涂層類型、基材和預(yù)期的使用條件。
3.涂層附著力測試程序
用于測量涂層附著力的每種機械測試方法所涉及的主要程序如下：
1）拉脫測試程序：該方法量化了使用牽引裝置將涂層從表面剝離所需的力。該程序包括：
- 樣品制備：用強力粘合劑將金屬盤（臺車）粘附在涂層上。
- 粘合劑固化：等待必要的時間，使金屬盤和涂層之間的粘合牢固。
- 施加拉力：使用機械或液壓裝置施加垂直于表面的力。
- 拉脫點記錄：測量直到涂層剝離時施加的力的大小，以壓力單位（psi或MPa）表示。
該方法提供了可量化的粘附值，并可以確定失效是發(fā)生在涂層中、與基材的界面處還是涂層材料本身。
2）劃格測試程序：這是一種快速簡單的測試方法，主要用于薄涂層。其程序如下：
- 網(wǎng)格切割：使用特殊刀片在涂層表面進行網(wǎng)格切割。
- 膠帶應(yīng)用：將高粘性膠帶粘貼并壓在網(wǎng)格上。
- 膠帶移除和目視評估：快速移除膠帶，并檢查脫落的涂層量。
根據(jù)脫落材料的數(shù)量對結(jié)果進行分類，這表明附著力是否足夠，或者在涂覆涂層時是否存在問題。
3）刮擦附著力測試程序：該方法評估用刀片或金屬尖端刮擦?xí)r涂層的電阻。該程序包括：
- 施加漸進載荷：使用設(shè)備逐漸增加涂層表面的壓力。
- 抗剝離性觀察：確定涂層開始失效并從基材上剝離的點。
這是評估涂層在沖擊或磨損條件下的機械阻力的非常有效的測試方法。
4.附著力測試的重要性
附著力測試對于確保涂層符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并能有效發(fā)揮其保護功能至關(guān)重要。這些測試可以：
1）檢測涂層應(yīng)用中的問題。
2）評估涂層和基材之間的兼容性。
3）確保極端工作條件下涂層的耐久性。
4）優(yōu)化應(yīng)用程序流程，以提高效率并降低成本。
合適方法的選擇將取決于涂層類型、基材和工業(yè)要求。在許多情況下，建議將幾種測試結(jié)合起來，以獲得更準(zhǔn)確的評估。
表面輪廓（粗糙度）評估
在涂覆涂層之前，確保表面具有適當(dāng)?shù)拇植诙戎陵P(guān)重要。使用以下儀器：
1）粗糙度輪廓比較儀：用于驗證表面處理。
2）數(shù)字粗糙度測試儀：提供更準(zhǔn)確的評估。
涂層外觀和缺陷檢測
目視檢查是發(fā)現(xiàn)問題的第一步。這是評估涂層質(zhì)量的最基本和最重要的方法。它基于對表面的肉眼檢查，以識別氣泡、裂紋、腐蝕、變色、夾雜物和不連續(xù)性等缺陷。雖然這是一種簡單的技術(shù)，但其有效性取決于檢查員的經(jīng)驗和執(zhí)行該技術(shù)的照明條件。
為了提高這種檢查的準(zhǔn)確性，并檢測可能被忽視的異常情況，建議使用以下專用工具：
1）紫外線燈：在要求高精度的應(yīng)用中，是檢測熒光涂層并揭示缺陷的理想選擇。
2）高分辨率攝像機：它們可以詳細記錄和分析涂層表面，有助于識別不規(guī)則之處，并確保更好的質(zhì)量控制。
不連續(xù)性檢測
除了目視檢查外，還使用先進的方法來檢測肉眼不可見的缺陷，確保涂層的完整性和連續(xù)性。最常用的測試包括：
1）濕海綿測試：用于識別薄涂層中的不連續(xù)性。它包括在涂層表面涂上用導(dǎo)電溶液潤濕的海綿，同時測量電阻。信號的任何變化都表明存在缺陷。
2）漏涂測試：用于較厚的涂層，以檢測可能影響保護的缺陷或區(qū)域。向表面施加高壓電流，如果存在不連續(xù)性，則會產(chǎn)生電弧以精確定位缺陷的位置。
目視檢查和不連續(xù)性檢測的結(jié)合對于保證工業(yè)涂層的質(zhì)量和耐用性，避免過早失效以及確保在苛刻條件下達到最佳性能至關(guān)重要。
涂層檢測創(chuàng)新技術(shù)
在涂層檢測過程中采用創(chuàng)新技術(shù)，可以優(yōu)化檢測的準(zhǔn)確性，減少評估時間，并提高過程安全性。隨著科技的飛速發(fā)展，涂層檢測正在經(jīng)歷重大轉(zhuǎn)變。最顯著的進步包括：
1）配備高分辨率攝像頭的無人機：無需腳手架或直接人工干預(yù)，即可檢查難以接近的表面，降低了風(fēng)險和運營成本。
2）3D掃描系統(tǒng)：生成涂層狀況的詳細實時圖像，有助于更準(zhǔn)確的缺陷分析和磨損監(jiān)測。
3）智能傳感器：這些傳感器集成在涂層結(jié)構(gòu)中，實時測量磨損并發(fā)出預(yù)防性維護警報，避免過早失效并優(yōu)化涂層的使用壽命。
這些進步不僅簡化了檢測流程，還提高了維護管理的效率，降低了成本，最大限度地減少了對環(huán)境的影響。
涂層檢測的好處
對工業(yè)涂層實施嚴(yán)格的涂層檢測具有多種優(yōu)勢，包括：
1）提高資產(chǎn)可靠性：保護結(jié)構(gòu)免受腐蝕和磨損，延長其使用壽命。
2）降低運營成本：最大限度地減少計劃外維修和過早更換。
3）預(yù)測性維護：可以在不影響生產(chǎn)的情況下預(yù)測故障并優(yōu)化干預(yù)計劃。
4）優(yōu)化工業(yè)流程：促進預(yù)防性維護的規(guī)劃，避免不必要的停機。
5）監(jiān)管合規(guī)性：保證符合國家和國際組織要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
6）防腐：確保資產(chǎn)保持其結(jié)構(gòu)抗侵蝕性。
7）結(jié)構(gòu)完整性檢查：驗證涂層是否隨著時間的推移保持其保護功能。
8）可持續(xù)性和安全性：減少對環(huán)境的影響，保護關(guān)鍵行業(yè)的工作條件。
表面處理對于涂層的重要性
表面處理是涂覆保護涂層之前的關(guān)鍵步驟，因為它直接影響防腐的耐久性和有效性。經(jīng)過適當(dāng)處理的基材可確保涂層均勻附著，并在不利條件下保護工業(yè)資產(chǎn)。
在能源和石化等行業(yè)，金屬結(jié)構(gòu)和管道經(jīng)常暴露在腐蝕劑、極端溫度和其它惡劣因素下，不良的表面處理會大大縮短涂層的使用壽命。
良好的表面處理的主要好處如下：
1）防腐：腐蝕是該行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。噴丸或噴砂等技術(shù)可去除諸如爐甘石、氧化物和變質(zhì)涂層之類的雜質(zhì)，為后續(xù)的涂層應(yīng)用提供了最佳的錨固輪廓。這在表面暴露于侵蝕性物質(zhì)的化學(xué)和石化環(huán)境中至關(guān)重要。附著力不足會導(dǎo)致涂層脫落，使結(jié)構(gòu)變得脆弱。
2）降低維護成本：良好的表面處理可以最大限度地減少過早失效，減少糾正措施，延長工業(yè)資產(chǎn)的生命周期。
3）可持續(xù)性：優(yōu)化表面處理可以減少頻繁重復(fù)涂覆涂層和設(shè)備更換的需要，減少工業(yè)廢物的產(chǎn)生和運營的環(huán)境足跡。它還有助于避免因有害物質(zhì)泄漏或釋放而導(dǎo)致的環(huán)境事故。
4）關(guān)鍵環(huán)境中的安全：在ATEX區(qū)域（爆炸性環(huán)境）和處理易燃產(chǎn)品的區(qū)域，適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砜梢越档惋L(fēng)險，確保有效的涂層應(yīng)用。
準(zhǔn)備不足會損害涂層及其保護設(shè)備的完整性，增加發(fā)生嚴(yán)重事故的可能性。因此，確保適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備過程不僅可以提高運營效率，還可以提高工業(yè)資產(chǎn)的安全性和可靠性。
符合工業(yè)涂層標(biāo)準(zhǔn)
遵循工業(yè)涂層標(biāo)準(zhǔn)對于保證受保護表面的質(zhì)量、耐用性和安全性至關(guān)重要。這些規(guī)定為涂層的應(yīng)用、檢驗和性能制定了具體標(biāo)準(zhǔn)，確保其符合每個行業(yè)的技術(shù)和工作要求。
不同的行業(yè)，如能源、石化、汽車和基礎(chǔ)設(shè)施，需要保護資產(chǎn)免受腐蝕、磨損和化學(xué)試劑的影響。為此，國際組織制定了法規(guī)和認證，確立了涂層必須滿足的性能標(biāo)準(zhǔn)和適當(dāng)?shù)臋z驗程序。
一些最重要的涂層標(biāo)準(zhǔn)包括：
1）NACE/AMPP（美國腐蝕工程師協(xié)會/材料保護與性能協(xié)會）：在腐蝕控制和保護涂層性能方面最具影響力的組織之一。其標(biāo)準(zhǔn)，如NACE SP0188和NACE SP0178，為工業(yè)結(jié)構(gòu)涂層的檢查和應(yīng)用提供了詳細的指導(dǎo)方針，確保其在苛刻條件下的耐腐蝕性。
2）ISO 12944-涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐保護：該國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了暴露于不同腐蝕程度的鋼結(jié)構(gòu)上涂層的選擇和應(yīng)用要求。它包括耐久性測試、涂層系統(tǒng)建議和檢查方法，以確保最佳的長期性能。
3）SSPC（保護涂層協(xié)會）：表面處理和保護涂層標(biāo)準(zhǔn)，SSPC為涂層的清潔、應(yīng)用和質(zhì)量控制制定了標(biāo)準(zhǔn)。SSPC-SP10（噴砂清理至接近白色的金屬）和SSPC-PA2（涂層厚度測量）等標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
4）ASTM（美國材料與試驗協(xié)會）：該組織建立了評估涂層質(zhì)量和附著力的測試方法。ASTM D4541和ASTM D3359等標(biāo)準(zhǔn)驗證了涂層的耐久性及其承受不利工作條件的能力。
5）環(huán)境和安全法規(guī)：除了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，工業(yè)涂料的監(jiān)管合規(guī)還包括環(huán)境和職業(yè)安全法規(guī)。歐洲的VOC指令和美國的EPA（環(huán)境保護局）法規(guī)等標(biāo)準(zhǔn)對油漆和涂料中揮發(fā)性有機化合物（VOC）的使用設(shè)定了限制，以減少對環(huán)境的影響并提高工作場所的安全性。
遵循涂層標(biāo)準(zhǔn)可確保保護工業(yè)資產(chǎn)并延長其使用壽命。
涂層檢驗員：一個關(guān)鍵因素
涂層檢驗的質(zhì)量不僅取決于所使用的技術(shù)和方法，還取決于涂層檢驗員的經(jīng)驗和培訓(xùn)。他們的工作是確保涂層符合行業(yè)要求的質(zhì)量、安全和耐用性標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)過培訓(xùn)的涂層檢驗員不僅能檢測缺陷，還能識別材料表面處理、應(yīng)用和固化過程中的問題。為了確保嚴(yán)格的質(zhì)量控制，獲得公認的認證至關(guān)重要，例如：
1）審查設(shè)計和工程規(guī)范，驗證客戶根據(jù)其運營中提供的服務(wù)指定的適當(dāng)涂層。
2）在涂覆涂層之前，評估表面狀況，驗證其是否符合清潔度和錨固輪廓的要求。
3）監(jiān)督應(yīng)用過程，確保遵循厚度、附著力和適當(dāng)環(huán)境條件的規(guī)范。
4）進行質(zhì)量測試和試驗，如厚度測量、附著力和不連續(xù)性檢測。
5）生成檢查報告，記錄發(fā)現(xiàn)的問題、缺陷和建議，以確保涂層的有效性。
檢驗人員的培訓(xùn)和認證
為了確保涂層檢驗的嚴(yán)格質(zhì)量控制，必須有經(jīng)過涂層標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)方法認證的人員。全球最受認可的認證包括：
1）NACE/AMPP（涂層檢驗員計劃-CIP）：AMPP（前NACE）認證計劃是涂層行業(yè)最負盛名的認證計劃之一。它在保護涂層評估、應(yīng)用和檢查方面提供專業(yè)知識，等級從基礎(chǔ)（CIP 1級）到高級（CIP 3級）不等。
2）SSPC（保護涂層協(xié)會）：它提供保護涂層檢驗員（PCI）等項目，專注于工業(yè)涂層的檢驗，包括表面處理和監(jiān)管合規(guī)性。
3）FROSIO（挪威表面處理和絕緣檢驗員教育和認證專業(yè)委員會）：這是石油和天然氣行業(yè)廣泛認可的認證，專注于涂層和表面處理的檢驗。
4）ASTM認證和專業(yè)課程：除了正式認證外，基于ASTM標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)計劃，如附著力測試（ASTM D4541、ASTM D3359）和厚度測量（ASTM D7091），補充了檢驗員的技術(shù)培訓(xùn)。
涂層檢驗是一門學(xué)科，不僅需要技術(shù)知識，還需要經(jīng)驗和專業(yè)判斷來評估所執(zhí)行工作的質(zhì)量。投資于檢驗人員的培訓(xùn)和認證無疑是確保工業(yè)涂層保護資產(chǎn)的壽命和可靠性的關(guān)鍵策略。
檢測方法應(yīng)用的成功案例
以下是石油行業(yè)在涂層檢測中成功選擇、清潔、表面處理、應(yīng)用、測試、檢查和符合工程標(biāo)準(zhǔn)的案例研究：
10萬桶原油儲罐的糾正性維護
在一個石油設(shè)施中，根據(jù)API 653指南，對一個容量為100000桶的原油儲罐進行了糾正性維護。主要目標(biāo)是通過機械維修和實施腐蝕控制方法恢復(fù)資產(chǎn)的完整性。
1.已實施的流程
1）初步檢查：對儲罐進行了詳細檢查，以評估其狀況，確定受腐蝕影響的區(qū)域并確定必要的維修。
2）表面處理：根據(jù)SSPC-SP5和SSPC-SP10標(biāo)準(zhǔn)，進行了高質(zhì)量的研磨清洗，達到了白色或接近白色的金屬清潔度等級。這一過程完全去除了油、油脂、污垢、氧化皮和氧化物等污染物，確保了涂層應(yīng)用的最佳表面。
3）涂層應(yīng)用：選擇了適用于連續(xù)浸沒服務(wù)的涂層系統(tǒng)，保證了高電阻率和耐腐蝕性。嚴(yán)格按照制造商的規(guī)范和推薦的環(huán)境條件進行應(yīng)用。
4）質(zhì)量控制和監(jiān)管合規(guī)性：在整個過程中，進行了檢查和測試，以驗證是否符合適用的工程標(biāo)準(zhǔn)，確保所用涂層的質(zhì)量和耐用性。
2.獲得的結(jié)果
1）恢復(fù)儲罐完整性：機械維修和適當(dāng)涂層的應(yīng)用恢復(fù)了儲罐的結(jié)構(gòu)完整性。
2）有效的腐蝕控制：適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗屯繉討?yīng)用確保了有效的防腐，延長了資產(chǎn)的壽命。
3）符合工程標(biāo)準(zhǔn)：該項目按照API 653、SSPC-SP5和SSPC-SP10標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，確保了高質(zhì)量和可靠性。
該案例強調(diào)了正確選擇涂層、細致的表面處理和嚴(yán)格遵守工程標(biāo)準(zhǔn)的重要性，以確保石油行業(yè)資產(chǎn)的可靠性和耐用性。
結(jié)論
涂層檢測是保護工業(yè)資產(chǎn)、確保其耐用性和耐腐蝕性的基本支柱。采用嚴(yán)格的評估方法可以及早發(fā)現(xiàn)故障，優(yōu)化維護成本，確保符合國際標(biāo)準(zhǔn)。
此外，無人機和智能傳感器等技術(shù)的進步正在徹底改變涂層檢測/監(jiān)測，降低運營風(fēng)險，提高工業(yè)安全性。定期檢查不僅可以延長基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命，還有助于提高運營的可持續(xù)性和盈利能力。
現(xiàn)在就通過有效的涂層檢測來保護您的資產(chǎn)！
來源：泵沙龍
