Как получить результат, сопоставимый с SSPC-SP10, без пескоструйной очистки

Достижение степени очистки поверхности, сопоставимой с Sa 2½ (ISO 8501-1) / SSPC-SP 10, без абразивоструйной очистки — производственная необходимость для бригад, работающих на действующих сооружениях, в опасных зонах, на полевых стыках трубопроводов или везде, где обычная струйная очистка нецелесообразна, не разрешена или несоразмерно дорога.

В этом руководстве описано, как сделать это с помощью Bristle Blaster®: когда метод подходит, пошаговая процедура, оборудование, как инспектор проверяет результат и документированные данные с объектов. Степени очистки написаны для струйной очистки, поэтому результат, полученный механизированным инструментом, описывается как сопоставимый с SP 10 и принимается по спецификации проекта ответственным инспектором.

Когда пескоструйная очистка — не ответ?

Существует четыре типичные ситуации, когда абразивоструйная очистка недоступна или неуместна:

• Опасные зоны (ATEX). На действующих НПЗ, шельфовых платформах, терминалах СПГ и нефтехимических предприятиях открытая абразивоструйная очистка обычно исключена или жёстко ограничена зонированием объекта, оценкой рисков и системой нарядов-допусков, поскольку удар абразива по стали может давать искры. Оборудование, используемое в таких зонах, должно подходить для зоны; такое оборудование регулируется Директивой ATEX 2014/34/EU, а оператор объекта решает, какие работы можно проводить. См. наше руководство по подготовке поверхности в зоне ATEX 1.
• Укрытие невозможно. Струйная очистка требует укрытия абразива и пыли: камер, вакуумных кожухов или временных ограждений. При ремонте сварного шва на мосту, ремонте конструкции на действующем предприятии или ремонте трубы в замкнутом пространстве многодневные леса и ограждения делают струйную очистку несоразмерной работе.
• Полевые стыки трубопроводов. Каждый полевой стык (зона голой стали по обе стороны кольцевого сварного шва) должен быть подготовлен и покрыт до укладки в грунт. Мобилизация полного комплекта оборудования для струйной очистки ради зоны подготовки 300–600 мм на каждом стыке в полевых условиях логистически и экономически затруднительна.
• Риск загрязнения абразивом. Там, где случайно попавший абразив загрязнил бы соседнее технологическое оборудование — например, на фармацевтических, пищевых предприятиях или при техобслуживании в авиакосмической отрасли, — метод без абразива часто оказывается практичным вариантом независимо от размера участка.

Метод: Bristle Blaster® для степени очистки, сопоставимой с SSPC-SP 10

Bristle Blaster® обеспечивает степень очистки поверхности, сопоставимую с SSPC-SP 10, за счёт высокоскоростных ударов проволочных наконечников. Наконечники из закалённой стальной проволоки на вращающейся ленте (приводы Ultimate работают на 2 300 об/мин ±5%) удерживаются ускоряющей планкой и освобождаются, ударяя по поверхности, а затем отскакивают. Каждый удар удаляет коррозию и оставляет микрократер, поэтому результатом становится чистая поверхность с угловатым, схожим с получаемым при струйной очистке профилем шероховатости. Абразивные материалы не используются, хотя удаляемые ржавчина и покрытие всё равно превращаются в частицы, требующие вытяжки и защиты органов дыхания.

Bristle Blaster® Pneumatic полностью приводится в действие воздухом, без электрических частей, и оценён по ATEX для зоны 1 по взрывоопасному газу и зоны 21 по взрывоопасной пыли; маркировка ATEX (II 2G c IIA T4 X) относится к указанным лентам, используемым на оригинальном пневматическом приводе. Ultimate Electric (230 В / 120 В) даёт тот же результат на поверхности в неопасных зонах без подачи сжатого воздуха, а Ultimate Cordless (18 В CAS) — без кабеля.

Пошаговая процедура

Шаг 1. Оцените основание

Перед подготовкой определите исходную степень ржавости стали по ISO 8501-1:

• Степень A: стальная поверхность в основном покрыта плотно сцепленной прокатной окалиной, ржавчины мало или нет совсем
• Степень B: сталь, которая начала ржаветь, и с неё начала отслаиваться прокатная окалина
• Степень C: сталь, на которой прокатная окалина проржавела или может быть соскоблена, при этом при нормальном зрении видны небольшие язвины
• Степень D: сталь, на которой прокатная окалина проржавела и при нормальном зрении видна сплошная язвенная коррозия

На стали степени A и B одного систематического прохода Bristle Blaster® часто достаточно для достижения степени очистки, сопоставимой с SSPC-SP 10. Сталь степеней C и D с обильной рыхлой ржавчиной может потребовать предварительного прохода для удаления основной массы (шаг 2).

Шаг 2. Удалите сильную коррозию (при необходимости)

Для стали степени C или D с толстой, рыхлой или отслаивающейся ржавчиной либо толстым старым покрытием сделайте первый проход диском для интенсивного удаления Tercoo®, прежде чем переходить к ленте Bristle Blaster®. Tercoo® снимает основную массу ржавчины, старое покрытие, смолу и эпоксид без выделения тепла, что снижает нагрузку на ленту и делает итоговый результат, сопоставимый с SP 10, более стабильным. В двухэтапном методе MontiPower оба шага выполняются на одном и том же приводе Bristle Blaster®; смена насадки занимает значительно меньше минуты в зависимости от конфигурации инструмента.

Если сильной коррозии нет (степень A или B), переходите сразу к шагу 3.

Шаг 3. Подготовьте Bristle Blaster®

Выберите привод для вашей среды:

• Опасные зоны: Bristle Blaster® Pneumatic с указанными лентами. Подавайте воздух под давлением 6,2 бар (90 psi), примерно 0,5 м³/мин (17,5 cfm), через входящий в комплект регулятор давления воздуха. Убедитесь, что компрессор расположен за пределами классифицированной зоны или сам пригоден для неё, и что допуск объекта охватывает эту работу.
• Неопасные зоны: Bristle Blaster® Ultimate Electric (230 В или 120 В) или Ultimate Cordless. Держите кабель питания вне рабочей зоны и не снимайте защитный кожух.

Осмотрите ленту перед началом работы. Изношенная лента даёт меньший и менее стабильный профиль. Замените её, если наконечники заметно скруглены или если лента выработала свой ресурс.

Шаг 4. Выполните обработку Bristle Blaster®

Работайте перекрывающимися проходами с боковым перекрытием примерно 50% в контролируемом, равномерном темпе. Избегайте задержки на одном месте (чрезмерная обработка и локальный нагрев) и слишком быстрого движения (неполное покрытие). Пусть работают наконечники щетинок, а не сильное нажатие.

На трубе работайте по окружности перекрывающимися полосами; на листе или конструкционной стали — по систематической схеме параллельных проходов. Держите инструмент перпендикулярно поверхности: касательный угол уменьшает глубину и стабильность профиля.

На полевых стыках трубопроводов подготовьте всю зону голой стали и нахлёст на заводское покрытие, указанный производителем покрытия полевого стыка, чтобы покрытие стыка могло сцепляться через переход. Весь порядок действий показан в примере двухэтапного метода MontiPower.

Шаг 5. Проведите инспекцию и проверьте степень очистки

После подготовки удалите рыхлый мусор чистым, сухим, обезжиренным сжатым воздухом, пылесосом или мягкой щёткой. Не прикасайтесь к подготовленной поверхности голыми руками; кожный жир загрязняет сталь.

Сравните поверхность с фотоэталоном Sa 2½ для соответствующей исходной степени ржавости по ISO 8501-1 при хорошем рассеянном дневном свете или эквивалентном искусственном освещении. Sa 2½ допускает лишь слабые следы загрязнений в виде пятен или полос; SSPC-SP 10 ограничивает пятна не более чем 5% каждой единицы площади. Поверхность должна иметь матовый серый цвет чистой стали с ударным профилем, без блеска прокатной окалины.

Шаг 6. Измерьте профиль шероховатости

Используйте реплик-ленту Testex Press-O-Film® X-Coarse (диапазон 38–115 µm / 1,5–4,5 mil) по ASTM D4417, метод C:

1. Приложите ленту к подготовленной поверхности и плотно и полностью разгладьте её полировальным инструментом, пока пенный слой не станет равномерно сжатым.
2. Снимите ленту и считайте показание пружинным микрометром.
3. Вычтите 50 µm (2,0 mil) несжимаемой плёнки или заранее установите на приборе минус 50 µm, чтобы получить значение профиля.
4. Выполните на каждом участке то число измерений, которое требуют ASTM D4417 и спецификация проекта. Зафиксируйте все показания и среднее значение.

Ожидаемый результат на трубопроводной стали API 5L в документированных испытаниях: Rz 65–85 µm. Сравните измеренное значение с техническим паспортом производителя покрытия. ASTM D4417 допускает также использование глубиномера (метод B), если это разрешает спецификация.

Шаг 7. Измерьте загрязнение растворимыми солями

Закрепите пластырь Бресле (ISO 8502-6) на подготовленной поверхности и введите дистиллированную или деионизированную воду (около 3 мл для стандартного пластыря). Несколько раз прокачайте воду в пластыре и обратно, чтобы растворить поверхностные соли, извлеките экстракт и измерьте его проводимость калиброванным прибором (ISO 8502-9). Пересчитайте показание в µg/cm² в эквиваленте хлорида натрия.

Сравните результат с пределом, указанным в техническом паспорте покрытия или спецификации проекта. Пределы различаются; значения около 3–5 µg/cm² обычны в спецификациях для морских, шельфовых и трубопроводных объектов. Если значение превышает предел, промойте поверхность пресной водой, дайте высохнуть и повторите с шага 4.

Шаг 8. Наносите покрытие в пределах интервала до перекрытия

Наносите покрытие на подготовленную поверхность до образования налётной ржавчины. Максимальный интервал между подготовкой и нанесением покрытия задаётся техническим паспортом производителя покрытия и спецификацией проекта; во влажных или прибрежных условиях он короче. Контролируйте температуру стали и точку росы и наносите покрытие только тогда, когда температура стали как минимум на 3 °C выше точки росы.

Шаг 9. Задокументируйте инспекцию

Внесите в файл качества проекта следующие сведения:

• Дата, время и место подготовленного участка
• Исходная степень ржавости и метод подготовки
• Оценённая степень очистки (сопоставима с Sa 2½ по ISO 8501-1)
• Показания профиля (метод, класс ленты, отдельные значения, среднее)
• Результаты испытания на соли (метод, значение, предел)
• Условия окружающей среды (температура, относительная влажность, точка росы, температура стали)
• Данные инспектора

Документированные результаты с объектов

Что будет измерять инспектор и чего ожидать?

Инспектор, проверяющий степень очистки, сопоставимую с SP 10, на поверхности, подготовленной Bristle Blaster®, использует те же приборы и критерии, что и для поверхности после струйной очистки. Отдельного протокола инспекции для подготовки без абразива не существует. Инспектор будет:

• Визуально сравнивать поверхность с фотоэталонами ISO 8501-1 Sa 2½, ожидая чистую матовую серую поверхность с угловатой текстурой
• Считывать профиль реплик-лентой X-Coarse, как правило получая Rz 65–85 µm на стали API 5L или конструкционной стали (результаты зависят от марки стали, степени ржавости, ленты и техники работы)
• Проводить испытание на соли по методу Бресле, если оно предусмотрено. Остаточные значения зависят от исходного загрязнения и от того, промывалась ли поверхность или проходила предварительную обработку; некоторые спецификации требуют повторных экстракций на профилированной стали, потому что одна экстракция может занижать содержание солей

Полные требования SSPC-SP 10 см. в нашем полном техническом руководстве по SSPC-SP 10. Сравнение по параметрам с обычной пескоструйной очисткой — в материале Bristle Blaster® и пескоструйная очистка.

Часто задаваемые вопросы

Сколько проходов нужно Bristle Blaster®, чтобы достичь степени очистки, сопоставимой с SSPC-SP 10?

На стали степени ржавости A или B часто достаточно одного систематического прохода с перекрытием около 50%, но решает сравнение инспектора с ISO 8501-1. На стали степени C или D с сильной ржавчиной или язвинами сначала удалите основную массу диском для интенсивного удаления, например Tercoo®, а затем обработайте методом bristle blasting. Результаты зависят от марки стали, степени ржавости, ленты и техники работы.

Как долго служит лента Bristle Blaster®?

MontiPower указывает средний срок службы ленты около одного часа работы, примерно 1–1,5 м² поверхности. На более лёгких работах, таких как непокрытая строительная сталь или простые сварные швы, сообщалось о значениях до 3 м² на ленту. Осматривайте наконечники перед каждым новым участком: изношенные, скруглённые наконечники дают меньший и менее стабильный профиль.

Какой профиль шероховатости даёт bristle blasting?

В документированных испытаниях на стандартной стали API 5L Bristle Blaster® даёт Rz 65–85 µm (2,6–3,3 mil), а в некоторых условиях сообщалось о значениях до Rz 120 µm. Измеряйте его на каждом объекте реплик-лентой или глубиномером по ASTM D4417 и сравнивайте показание с техническим паспортом производителя покрытия.

Можно ли использовать Bristle Blaster® в замкнутых пространствах?

Да, если корпус инструмента и оператор могут добраться до поверхности. Ultimate Cordless избавляет от кабеля и воздушного шланга в стеснённых условиях или при работе на высоте. Правила для замкнутых пространств по-прежнему действуют: контролируйте кислород и горючие газы, обеспечьте вентиляцию и вытяжку и соблюдайте систему допусков объекта до и во время работ.