Как удалить прокатную окалину с небольших стальных участков

Небольшие участки стали с прокатной окалиной встречаются на любом проекте: ремонт и доработка сварных швов, полевые резы, болтовые соединения, повреждённая грунтовка, добавленные кронштейны и короткие отрезки новой стали, вваренные в существующую конструкцию. Каждый из них слишком мал, чтобы оправдать развёртывание оборудования для струйной очистки, и слишком важен, чтобы оставлять его проволочной щётке.

Это пошаговый метод для таких участков. Справочную информацию о том, что такое прокатная окалина, читайте в материале Прокатная окалина на стали: что это такое и как её удалить.

Почему на небольших участках прокатную окалину чаще всего пропускают

Прокатная окалина — слой оксидов железа (вюстита, магнетита и гематита), образующийся на стали при горячей прокатке. Электрохимически она катодна по отношению к стали, поэтому любое нарушение в ней концентрирует коррозию на оголённой стали под ней. Покрытие, нанесённое поверх, сцепляется с окалиной, а не со сталью.

При небольших ремонтах обычно используют шлифмашину и проволочную чашечную щётку. SSPC-SP 3 ясно говорит о том, чего они достигают: удаляется рыхлая прокатная окалина, а «этим процессом не предполагается удалять прочно сцепленные прокатную окалину, ржавчину и краску». Обработка проволочной щёткой неповреждённой прокатной окалины часто заполировывает её до металлического блеска, и поверхность выглядит подготовленной, но не является таковой. Тогда именно место ремонта становится первым, где разрушается новое покрытие.

Пошагово: удаление прокатной окалины с небольшого участка

Шаг 1 — Подтвердите требуемые степень и профиль

Проверьте технический паспорт покрытия и спецификацию проекта. Ремонт системы, изначально нанесённой по Sa 2½ / SSPC-SP 10, обычно требует SSPC-SP 11 (очистка механизированным инструментом до голого металла, минимальный профиль 25 µm / 1 mil) или результата, сопоставимого с исходной степенью струйной очистки. Запишите минимальный и максимальный профиль, требуемый покрытием.

Шаг 2 — Оцените сталь

Сравните поверхность со степенями ржавости по ISO 8501-1. Степень A — «покрыта преимущественно плотно сцепленной прокатной окалиной, ржавчины мало или нет совсем»; при степени B сталь начала ржаветь, а окалина начала отслаиваться. Используйте тест тупым шпатлёвочным ножом по SSPC, чтобы отличить рыхлую окалину от плотной: материал, который нельзя поддеть тупым шпатлёвочным ножом, плотно сцеплен и должен быть удалён механически для достижения степени до голого металла.

Шаг 3 — Сначала обезжирьте

Удалите масло, смазку и смазочно-охлаждающую жидкость очисткой растворителем (SSPC-SP 1) до любых механических работ. Механизированные инструменты размазывают масло по профилю, а не удаляют его.

Шаг 4 — Разметьте и защитите границу

Разметьте участок ремонта и расширьте его достаточно далеко на исправное покрытие, чтобы сделать плавный переход кромки. Защитите соседние поверхности, арматуру и обработанные поверхности. При необходимости предварительно удалите сварочные брызги, шлак и острые кромки шлифмашиной или игольчатым пистолетом. См. очистку сварных швов и подготовку поверхности после сварки.

Шаг 5 — Удалите окалину и сформируйте профиль

Используйте ударный инструмент. SSPC-SP 11 называет ударными средствами «ротационный лепестковый круг, пучок резцов, игольчатый пистолет, ударную проволочную щетину и узлы с молотковыми билами». На небольших плоских и изогнутых участках инструмент для bristle blasting удаляет окалину и формирует профиль за один проход.

С Bristle Blaster®:

• Выберите ленту. Ленты 23 мм — для открытых участков; ленты 11 мм — для узких полос, кромок и стеснённого доступа. Ленты из углеродистой пружинной стали (красное внутреннее кольцо) — для углеродистой стали; ленты из нержавеющей стали (белое внутреннее кольцо) с соответствующей ускоряющей планкой из нержавеющей стали — для работ с нержавеющей сталью. Поможет подбор лент.
• Правильно начните. Включите инструмент до того, как подведёте ленту к поверхности, и направляйте его обеими руками.
• Используйте лёгкое нажатие. В руководствах MontiPower указано, что чрезмерное давление контакта ограничивает производительность и повреждает ленту. Пусть работают наконечники щетинок.
• Двигайтесь ровно. Работайте в направлении к себе колебательными движениями, а на кромках — только вдоль.
• Следите за лентой. Если внезапно появилась вибрация или необычный шум, остановитесь и проверьте ленту на повреждения или износ. См. срок службы и износ ленты.

Если окалина сильно проржавела или находится под толстым старым покрытием, сначала снимите основную массу диском для интенсивного удаления, таким как Tercoo®, затем профилируйте.

Шаг 6 — Проведите инспекцию

• Степень очистки: отсутствие видимой прокатной окалины, ржавчины и покрытия за пределами дна язв для SP 11. Сравните с фотоэталонами ISO 8501-1, если спецификация на них ссылается.
• Профиль: измерьте реплик-лентой или глубиномером по ASTM D4417. Профиль ниже минимума по спецификации на стали степени A обычно означает, что окалина была заполирована, а не удалена. См. полевое руководство по измерению профиля шероховатости.
• Соли: где это предусмотрено, пластырь Бресле и измерение проводимости по ISO 8502-6 и ISO 8502-9.

Шаг 7 — Очистите от пыли и загрунтуйте в допустимом интервале

Удалите пыль чистым, сухим, обезжиренным воздухом или пылесосом и нанесите грунтовку в пределах времени и условий окружающей среды, указанных в техническом паспорте покрытия. Подготовленная сталь покроется налётной ржавчиной, если её оставить. См. налётная ржавчина: причины и предотвращение.

Какой инструмент для какой работы на небольшом участке

Что показывают данные с объектов

• Профиль на судостроительной стали. В испытаниях ASC Shipbuilding, опубликованных на Corrosion & Prevention 2018, bristle blasting дал 50–80 µm, стабильно выше 50 µm, против 30–40 µm для шлифмашины с абразивом №36 и лепесткового круга №40. Авторы пришли к выводу, что его можно использовать для локального и точечного ремонта.
• Время на небольшой ремонт. Wales & West Utilities сравнили методы удаления коррозии на небольшом участке: в сумме 45 человеко-минут при bristle blasting против 260 человеко-минут при абразивоструйной очистке, главным образом из-за подготовки и уборки (полевые испытания).
• Документированный профиль. На стандартной стали API 5L в документированных испытаниях Bristle Blaster® даёт Rz 65–85 µm (2,6–3,3 mil) при степени очистки, сопоставимой с Sa 2½. Результаты зависят от марки стали, степени ржавости, ленты и техники работы; приёмка определяется спецификацией и инспектором.

Безопасность при работе на небольших участках

Используйте защитные очки, перчатки, прочную обувь и средства защиты слуха. Удаляемый материал вреден при вдыхании; руководства MontiPower требуют пылезащитную маску, а средства защиты органов дыхания следует выбирать исходя из покрытия, основания и оценки рисков на объекте. Работа по стали может создавать искры, поэтому убирайте горючие материалы из зоны искр и работайте по правилам объекта для огневых работ. См. безопасность при подготовке поверхности.

Дополнительные материалы: Механическое удаление прокатной окалины: как это работает и Вращающиеся инструменты для подготовки стали без струйной очистки.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли удалить прокатную окалину угловой шлифмашиной?

Шлифовальный диск может прорезать прокатную окалину, но вместе с ней он снимает сталь и оставляет неглубокий направленный профиль. В верфных испытаниях при шлифовании и лепестковых дисках было измерено 30–40 µm. Если покрытию нужен более глубокий профиль, завершите ударным инструментом.

Удалит ли проволочная щётка прокатную окалину?

Проволочная щётка удаляет только рыхлую окалину, что соответствует SSPC-SP 2 или SP 3. Плотно сцепленная прокатная окалина остаётся и часто полируется. Это не соответствует SP 11.

Какому стандарту должен соответствовать небольшой ремонт?

Тому, что требует спецификация на покрытие. Для ремонта высокоэффективных систем это обычно SSPC-SP 11 с минимальным профилем 25 µm (1 mil) или результат, сопоставимый с исходной степенью струйной очистки.

Как понять, что прокатная окалина удалена?

Визуально поверхность должна быть равномерно голой сталью без сине-серой окалины. Затем измерьте профиль: показание ниже минимума по спецификации на стали с прокатной окалиной указывает на то, что окалина была заполирована, а не удалена.