防腐蝕涂層相關質量檢測
表面處理網防腐蝕涂料是為了被涂物服務應用于被涂物表面針對不同的腐蝕環境而發揮其防護功能的涂裝材料它以最終在被涂物表面的涂膜形成而體現其應用價值涂裝質量好壞最后都要體現在涂膜好壞上所以涂裝后的質量檢測主要是對涂膜性能的檢測包括涂膜機械性能（如附著力沖擊強度硬度光澤等）和其他特殊性能（耐候性耐酸堿性耐油性耐溶劑性等）兩個方面針對被涂裝涂服務的腐蝕體系不同防腐蝕涂膜的各項技術指標性能和檢測方法也不同不同的防腐蝕行業內也有不同的檢測方法標準發布但以上的常規性能在不同行業都是通用的對于大型工程防腐蝕涂膜的檢驗可以委托具有國家檢測資質的專業檢測機構按照國家標準或行業規范規定進行涂膜的性能檢驗業主也可以委托第三方專業機構進行檢測也有業主具有自己的具有資質的涂裝檢驗員在現場負責常規檢查
對于涂裝檢驗員各個行業的要求也不盡相同如船舶行業一般要求檢驗員應具有NACE檢驗員2級FROSIO檢驗員III資格或者主管機關承認的同等資格的涂層檢查人員完成本篇介紹涂層附著力檢測及涂膜厚度的檢測雖然涂膜厚度的檢測不屬于涂膜機械性能的范圍但在現場檢查中往往是一個不可以缺少的檢查項目因為此項直接關系到涂層的使用壽命上面講述的檢測均是在漆膜的一般制備方法的操作下制備標準實驗板后檢測的
一涂膜附著力的測定法
漆膜附著力是指漆膜與被涂物件表面結合在一起的堅固程度附著力是涂料物理機械性能的重要指標之一通過此項的檢查可以檢驗涂料組成特別是樹脂的使用是否合理漆膜的附著力除了取決于所選用的涂料基料外還與底材的表面預處理施工方式以及漆膜的保養有十分重要的關系例如在潮濕有銹蝕有油脂的金屬表面涂裝附著力就差
測定附著力的方法有劃圈法劃格法拉開法扭開法及美國ASTM中的劃X法等數種國家標準標準GB1720-89（79）規定了劃圈法測定漆膜附著力的方法而GB9286-88規定了采用劃格法測定附著力GB5210-85規定了采用拉開法測定涂層附著力的方法其中應用最簡便的是劃圈法測定漆膜附著力現場最為常用的是劃格法
（1）劃圈法測定附著力
劃圈法所采用的附著力測定儀是按照劃痕范圍內的漆膜完整程度進行評定以級表示是按照制備好的馬口鐵板固定在測定儀上為確保劃透漆膜酌情添加砝碼按順時針方向以80-100r/min均勻搖動搖柄以圓滾線劃痕標準圓長7.5cm取出樣板評級實驗中需要注意以下幾點
（a）測定儀的針頭必須保持銳利否則無法分清12級的分別應在測定前先用手指觸摸感覺是否鋒利或在測定若干塊試板后酌情理換
（b）先試著刻劃幾圈劃痕應剛好劃透漆膜若未露底板酌情添加砝碼但不要加得過多以免加大阻力磨損針頭
（c）評級時可以7級（最內層）開始評定也可以1級（最外圈）評級按順序檢查各部位的漆膜完整程度如某一部位的格子有705以上完好則認為該部位是完好的否則認為壞損例如部位1漆膜完好附著力最佳定為1級部位1漆膜壞損而部位2完好的附著力次之定為2級依據類推7級附著力最差通常要求比較好的底漆附著力應達到1級面漆的附著力可在2級左右
（2）劃格法測定附著力
劃格法附著力測試標準主要有ASTMD3359ISO-2409和GB9286-98其測試方法和描述基本相同只是對于附著力級別的說明次序剛好相反ASTMD3359是5B-OB級由好到壞而ISO-2409是0-5為由好到壞實驗工具是劃格測試器它是具有6個切割面的多刀片切割器切刀間隙1mm2mm和3mm（刀頭可以更換）將試樣涂于樣板上干燥16小時后用劃格器平行拉動3-4cm有六道切痕應切穿漆膜至底材然后用同樣的方法與前者垂直切痕同樣六道這樣形成許多小方格對于軟底材用軟毛刷沿網格圖形成每一條對角線輕輕向前和后各掃幾次即可評定等級而對于硬質底材先清掃之后貼上膠帶（一般使用3M膠帶）且要保證膠帶與實驗區全面接觸可以用手指來回摩擦使之接觸良好然后迅速拉開使用目視或者放大鏡對照標準與說明附圖進行對比定級其分級的標準描述為
級別描述
1 切割邊緣完全平滑無一格脫落
2 交叉處有少許涂層脫落受影響面積不能明顯大于5%
3 在切口交叉處或沿切口邊緣有涂層脫落影響面積為5%-15%
4 涂層沿切割邊緣部分或全部以大面積脫落受影響的交叉切割面積在15%-35%
5 沿邊緣整條脫落有些格子部分或全部脫落受影響面積35%-65%
6 剝落的程度超過4級
在劃格法測定附著力時可以最高測定250μm厚度的涂膜根據涂層厚度大小可以選擇不同的劃格間距一般為涂層小于60μm硬質底材間距1mm軟質底材間距為2mm涂層厚度為60-120μm軟硬質底材間距均為2mm涂層厚度大于120μm軟硬質底材間距選擇3mm在ISO12944中規定附著力需要達到1級才能認定為合格在GB中附著力達到1-2級時認定為合格
劃圈法與劃格不同處在于劃圈交叉所形成部位的面積是遞增的評級考察的是不受損區域所處的位置而劃格法每一個劃格面積是固定的評級采用受損面積比率
（3）拉開法測定附著力
拉開法測定的附著力是指在規定的速率下在試樣的膠結面上施加垂直均勻的拉力以測定涂層或涂層與底材間的附著破壞時所需的力以Mpa表示此方法不僅可檢驗涂層與底材的粘接程度也可檢測涂層之間的層間附著力考察涂料的配套性是否合理全面評價涂層的整體附著效果拉開法測試的相關標準有ISO4624-2004（最新版標準）ASTMD-4514GB5210等
國外常用測定拉開法的儀器是Elcometer附著力試驗儀此儀器較小可用于現場檢測但有些時候類似Elcometer-106手動拉開測試儀由于手工操作是不穩定性而影響測試結果準確性在有些國家的行業內不再使用Elcometer試驗是將一鋁制試驗拉頭粘在涂層上采用有刻度的機械拉力試驗機將拉頭拉脫從標尺刻度讀出拉去鋁頭的拉力一般在金屬基體上進行拉開試驗可能發現三種失效類型
（a）粘接失效即受拉力后膠層從涂層或試驗拉頭上拉斷或其自身內部拉斷認為是膠粘劑的失效涂層與基材或涂層與涂層之間的附著力均回超過些值
（b）附著力失效即涂層與基體在拉力下分離此值為涂層與基體的附著力
（c）內聚力破壞即涂層本身被拉斷此值作為層間附著力的數值涂層與底材的附著力超過這一數值對于每一種涂料都有規定拉開法測定數值一般要求大于2Mpa環氧雙組分涂料大于4MPA
值得注意的是采用Elcometer試驗儀測定的拉開法附著力數據與國標規定的拉力實驗機測定的數值有一定的差距多次實驗的經驗Elcometer試驗儀數據乘以3-3.5倍與拉力機測定的數值相近因此每種測試方法的試驗數據只能同類比較具有一定的準確度在填寫檢測報告時也要注明使用的檢測儀器和方法
對于附著力的要求ISO12944-6中對于涂層體系（干膜厚度大于250μm）的附著力要求為按照ISO4624拉開法附著力測試至少要達到5Mpa對于舊涂層參考數值為2Mpa如果低于2Mpa要將舊涂層予以除去
一膜厚度發檢測
涂膜的厚度的防腐蝕涂裝質量檢驗的重要指標之一防腐蝕涂膜的厚度不同于普通裝飾性的涂層涂裝防腐蝕涂膜的厚度往往決定了防腐蝕體系的使用壽命是防腐蝕涂層檢測的重要指標實驗已經證明在一定的腐蝕環境下涂層的配套確定后涂層厚度與保護壽命呈直線關系因此重防腐涂裝盡量厚膜化（200-1000μm）已經成為一種趨勢所以涂層厚度的檢測重要性不難看出｜
（一）膜厚度的檢測
在涂裝過程中當干膜厚度的測量難以進行時候應對濕膜的厚度進行檢測以保證涂裝的干膜厚度濕膜厚度的測量必須在漆膜制備后立即進行以免由于溶劑揮發而使漆膜發生收縮現象常用的濕膜厚度計一般有以下三種輪規梳規pfunt濕膜計經常在現場使用的一般是輪規和梳規雖然精確度不是太高但方便操作Pfunt濕膜計雖然較為精確但操作和計算較繁瑣一般不在施工現場使用
濕膜厚度儀器可以用于幾乎所有的涂料產品但不能用于無機硅酸鋅涂料因為其溶劑發揮太快同時對于物理干燥型涂料如氯化橡膠涂料對于第二道涂層的測量也不太合適因為它會重新溶解前道涂層還有在不同生產廠家生產的涂料配套體系中對于第二道涂層的檢測盡量不要使用濕膜厚度檢測因為不知道第二道涂層的溶劑對下道涂層樹脂的溶解程度
濕膜厚度的檢測主要目的的為了控制干膜厚度因此對于低固體分涂料由于大量溶劑的揮發易帶來針孔及涂膜收縮比例大等問題不能一次成膜太厚而高固體分含量的重防腐涂料無溶劑涂料粉末涂料沒有溶劑揮發帶來的諸多問題可以一次涂裝較厚但有一定的限制如果涂膜太厚涂膜固化所產生的內應力較大會使涂膜開裂等所以要根據涂裝規格書中規定的涂膜厚度發最小值和最大值允許值來控制厚度下面以梳規為例來說明測量濕膜和干膜厚度的方法
使用梳規測量時把儀器穩定的放在低材表面的濕膜中然后拿出儀器檢查其梳齒那一個最短的接觸到了濕膜濕膜的厚度就處于最后一個觸到和沒有觸到的梳齒間去那個接觸到濕膜的梳齒所表示的厚度即可知道了濕膜厚度道就可以計算干膜的厚度了
（一）干膜厚度的測量
在實際工作中大量遇到的是干膜厚度的測量在檢查涂層各項物理性指標時或統計整個施工完畢后的漆膜總厚度時均一測干膜厚度為準這也是業主和建立單位驗收工程檢測內容之一
（1）測量的儀器
涂層干膜厚度的測量分為破壞性測試和非破壞性的測試兩種方法破壞性的測試方法要對涂膜進行劃刻等損傷性行為非破壞性測試方法不會對涂膜造成損害一般情況下多數使用的是非破壞性的測量方法當出現爭議或者需要仲裁時大多使用破壞性的測試方法如ISO2808-1974漆膜厚度測定標準中的顯微鏡法此方法不僅可以測出涂膜的總厚度而且可以測出多層結構的涂膜中每層漆膜的厚度該方法是用一定角度的切割刀具將涂層切出一個V型缺口至底材然后用帶有標尺的顯微鏡測量該測厚的方法被推薦為涂膜厚度的仲裁方法干膜厚度的測量目前已經有不少種儀器和方法但每種方法都有一定的局限性能適用于所有的涂層和環境是極少的
非破壞性的測量一般采用千分尺法磁性測厚儀和渦流測厚儀三種方法其中磁性測厚儀和渦流測厚儀都適用于金屬底材表面的防腐層不過磁性測厚儀適用于磁性的金屬底材而渦流測厚儀適用于非磁性的金屬底材表面防腐層的檢測（如鋁材不銹鋼等底材）同時磁性測厚儀和渦流測厚儀都不能適用于混凝土等非金屬底材表面的防腐層厚度測量
（2）測厚儀的校準
測厚儀在使用前必須校準無論使用哪種測厚儀如果使用前不校準測量出來的數據是沒有任何意義的進行校準的時候在噴砂鋼材的表面還是在光滑表面讀出的數字的有差別的在噴砂后的粗糙表面校準后的測厚儀測試出來的涂膜會增加關于在光滑表面還是在噴砂后粗糙表面校準問題在很多時候是存在爭議的
ISO2808（第三版）方法10規定判斷噴砂后鋼材表面的干膜厚度校準應該在光滑鋼板表面進行同樣在SSPC這個標準中也沒有涉及到如何在噴砂后的鋼材表面校準的問題只提到在光滑鋼板表面如何校準問題在許多海洋工程和船舶工業中涂膜的干膜厚度經常達到300-500μm甚至更高監理單位在驗收時經常將表面粗糙度忽略了根據經驗在噴砂涂裝表面達到一個實際可行的均勻性涂膜測量如果使用磁性原理測厚儀在光滑表面校準后再次在噴砂表面校準測得的涂膜厚度要高于在光滑板上校零測出值高出值得為噴砂表面波峰到波谷值得一半所以根據經驗涂膜厚度為粗糙度5-6倍時候可以將粗糙度忽略其余情況要在原噴砂表面校零
（3）干膜厚度的測量原則
業主和監理單位最后要看到是干膜的厚度設計院所設計的涂膜厚度也是指干膜的厚度所以干膜厚度的測量是很必要的干膜厚度的測量原則主要包括兩個方面即測量點的數量和測量點的厚度
按照GB50205-2001《鋼結構工程施工質量驗收規范》第14部分規定用干膜測厚儀檢查每個構件檢測5處每處的數值為3個相距50min測點涂層干膜厚度的平均值同時規定按照構件數抽查1%且不應少于3件而ISO2898-97和美國SSPC-PA2關于涂膜厚度測量原則每10m2測量5個點每一個點的測量在一個很小面積內測量3個點的平均值5個測量值的平均值必須符合規定的涂膜范圍
在涂膜厚度測量時遵守80-20或者90-10的原則80-20原則的意思為80%是測量值不得低于規定干膜厚度其余20%的測量值不能低于0.8x規定膜厚而對于集裝箱化學品儲罐艙及船舶行業來講這個原則一般為90-10的即所有測量點90%測量結果應大于或者等于規定干膜厚度余下10%的測量結果均應不小于0.9x規定干膜厚度
結束語
防腐蝕涂層的檢測方法很多這里將劃X法不做介紹其中拉開法最佳也是常用做有爭議時使用的涂層附著力仲裁方法對于以上涂層檢測時根據ISO規定樣板制作完畢一般要保養21天后進行測試其結果更為準確
在現場檢查涂層及涂層附著力檢查的時候為了結果的公平公正最好是業主監理單位涂料供應商技術人員承包商施工單位相關人員同時參與其測試結果才具有說服力同時相關人員要做相關的測試記錄以備案保存
