GB/T 30790《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》标准解读与应用

GB/T 30790《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》标准解读与应用

孙明菊1，陈振士1，刘新2(1.中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东青岛 266071；2.佐敦涂料(张家港)有限公司，上海 200010) 1 概述 ISO 12944是钢结构防腐蚀领域影响力最大的标准规范之一。自1998年颁布实施以来，被从事防腐蚀涂装工作的业主、设计者、咨询顾问、涂装承包商、涂料制造商等广泛引用，经过实践证明确实有效实用，受到世界各地业主、设计者和涂料制造商等的良好赞誉。 GB/T 30790—2014 《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》[1]，为修改采用ISO 12944标准。该标准的颁布实施，给中国防腐蚀领域内的业主、设计者和涂料制造商等带来了更为清晰明确的实践指导。该标准共分为8个部分，见表1。 2 GB/T 30790标准介绍 2.1 GB/T 30790.1总则 GB/T 30790标准的第1部分中，给出了很重要的一个定义，即防护涂料体系的耐久性。耐久性定义为防护涂料体系从涂装完工后到第一次主要维护涂装前的预期使用期限。耐久性不是“担保期限”。耐久性是一个技术上的考虑，它能帮助业主设定一个维护计划。对于耐久性，GB/T 30790划分为3种范围：低(L)、中(M)、高(H)，见表2。涂层体系失效程度评估，GB/T 30790标准参照了ISO 4628来执行。 GB/T 30790标准的第1部分明确了GB/T 30790仅涉及涂料体系的防腐蚀保护功能，其他方面的防护功能如对微生物(海洋污垢、细菌、真菌等)、化学品(酸、碱、有机溶剂、气体等)、机械作用(磨损等)及火灾的防护，不在GB/T 30790范围之内。 GB/T 30790标准论述了在环境条件下干燥或固化的一系列涂料产品，但不包括粉末涂料、烤漆、热固化涂料、干膜厚度大于2 mm的涂料、储罐衬里以及用于表面化学处理的产品(如磷化液等)。 GB/T 30790标准的第1部分也包括了涉及涂装工作所有相关人员的一个特别重要的话题，即健康、安全和环境保护。 2.2 GB/T 30790.2环境分类 GB/T 30790标准的第2部分论述了钢结构暴露的主要环境的分类以及这些环境的腐蚀性。根据标准试样的质量损失(或厚度损失)定义了大气腐蚀性等级，描述了钢结构暴露的典型自然大气环境，对腐蚀性的评价给出了建议。描述了钢结构浸在水中或埋在土壤中的不同环境等级。给出了一些特殊腐蚀应力方面的信息。大气腐蚀性等级和典型环境示例见表3，水和土壤的等级见表4。 注：质量损失和厚度损失指经过第1 a暴露后单位面积的质量损失和厚度损失。 2.3 GB/T 30790.3设计依据 GB/T 30790标准的第3部分论述了为了避免结构或涂层的过早腐蚀和老化，采用防护涂料体系进行防腐涂装的钢结构应遵循的结构设计基本准则。列举了一些适当和不适当的设计示例，简要地说明了如何避免防护涂料体系在施工、检查和维护过程中出现的问题，同时也讨论了有利于钢结构搬运和运输的设计方法。附录A、B、C和D分别从有利于涂装防护效果的角度出发，用图例的方式进行了说明。 2.4 GB/T 30790.4表面类型和表面处理 GB/T 30790标准的第4部分论述了待保护的不同类型的表面，并介绍了这些表面进行机械、化学和热表面处理的方法。它涉及表面处理等级、表面粗糙度、已处理表面的评价、已处理表面的临时保护、已进行临时保护的表面要进行进一步涂装时的处理、现有金属涂层的处理和环境方面的因素。 2.5 GB/T 30790.5防护涂料体系 GB/T 30790标准的第5部分根据涂料的化学组成和成膜过程的类型，描述了不同种类的涂料。本部分还提供了适用于不同腐蚀性等级(GB/T 30790.2)、不同表面处理等级(GB/T 30790.4)和预期耐久性等级(GB/T 30790.1)的涂料体系的选择指南，反映了世界范围内的最新进展。 附录A中表格1-8根据腐蚀性等级和预期耐久性，列出了各种防护涂料体系的示例，对于额定干膜厚度(NDFT)的规定见表5。附录A假定一旦涂层的锈蚀程度达到ISO 4628-3定义的Ri3级，则通常需要进行首次主要维护涂装，并且对每一种防护涂料体系的预期耐久性进行了分级说明。 需要注意的是，GB/T 30790.5适用于基材锈蚀等级为GB/T8923.1规定的A、B、C级的低合金钢、碳钢、镀锌钢和金属涂层钢材。如果基材锈蚀等级达到GB/T8923.1规定的D级，就需要增加干膜厚度和涂层道数以弥补增大的表面粗糙度，并应咨询涂料制造商。使用富锌底漆Zn(R)时，涂料不挥发分中锌粉颜料的质量分数不低于80%，锌粉颜料应符合ISO 3549的要求。当然，GB/T 30790.5不可能把所有的涂料类别都列举出来，比如目前较新的聚硅氧烷涂料、氟碳涂料以及无机或惰性共聚物涂料都没有体现。 2.6 GB/T 30790.6实验室性能测试方法 防护涂料体系的性能需要在实验室进行测试评估以后才能在钢结构上使用，尤其是那些没有太多使用经验的涂料体系。GB/T 30790标准的第6部分规定了评估防护涂料体系性能时采用的实验室测试方法。它特别针对一些还没有足够的实际应用经验的涂料体系，包括应用于经喷射清理、热浸镀锌、热喷涂金属涂层钢材的涂料体系的测试。也包含了大气环境和浸在水(淡水、微咸水和咸水)中的涂料体系的测试方法。这些测试方法包括GB/T1771《清漆和色漆耐中性盐雾性能的测定》、GB/T13893《清漆和色漆耐湿性的测定 连续冷凝法》和ISO 2812-2《色漆和清漆耐液体介质的测定 浸水法》等。 需要注意的是，GB/T 30790.6的某些试验不适用于许多水性涂料体系，对于许多水性涂料体系需要采用附加试验方法，例如老化试验方法采用循环条件(冷热交替、间歇盐雾试验)。 2.7 GB/T 30790.7涂装的实施和管理 GB/T 30790标准的第7部分描述了如何在车间或现场进行涂装施工，它描述了涂料的施工方法，涂料应用前的搬运和贮存、涂装检查和选定涂料体系的跟踪记录，也包含了参照面的制备。本部分未涉及表面处理工作，这些内容在GB/T 30790.4已有论述。 2.8 GB/T 30790.8新建和维护技术规格书的制定 GB/T 30790标准的第8部分给出了为防腐蚀保护工作制定技术规格书的指导，描述了钢结构进行防腐蚀保护时必须考虑的所有因素。为了方便使用，GB/T 30790.8有区别地介绍了项目技术规格书、涂料体系技术规格书、涂装施工技术规格书和检查与测试技术规格书。不同的附录针对特定的方面，例如，工作计划、参照面和检查，并且提供了便于工作的表格模板。GB/T 30790标准的第1部分到第7部分都是第8部分的基础。   3 不同腐蚀性环境等级下涂料体系的选用 3.1 C1腐蚀性环境等级 C1腐蚀性环境等级下，通常不需要防腐蚀保护措施。 3.2 C2腐蚀性环境等级 乡村地区属典型的C2腐蚀性环境等级，DFT 120μm的醇酸漆体系可以达到10 a左右的耐久性，这种情况无需设计过度的涂料体系，如果增加一层醇酸面漆效果会更好。 3.3 C3腐蚀性环境等级 城市和工业大气，中度二氧化硫污染，低盐度沿海地区是典型的C3环境，双组分环氧涂料是工业界选用的标准涂料产品。典型的涂料体系如下： 底漆：环氧磷酸锌底漆，DFT 80 μm； 中间漆：环氧中间漆(根据不同的耐久性设计不同的额定干膜厚度)； 面漆：环氧/丙烯酸/脂肪族聚氨酯面漆。 对于环氧中间漆，含云母氧化铁的中间漆是最好的选择；面漆的选用中，由于受到紫外线的影响环氧树脂涂料会粉化，环氧面漆不推荐用于户外环境，可以选用丙烯酸面漆或脂肪族聚氨酯面漆。 3.4 C4腐蚀性环境等级 工业区和中盐度的沿海地区是典型的C4环境，受氯化物和硫酸盐的影响较大，比如石化厂、炼油厂和电厂等。典型的涂料体系如下： 底漆：环氧磷酸锌底漆，DFT 80 μm；或富锌底漆，DFT 60 μm； 中间漆：环氧(云铁)中间漆(根据不同的耐久性设计不同的额定干膜厚度)； 面漆：脂肪族聚氨酯面漆。 要求耐久性为15 a以上，总额定干膜厚度要求达到280 μm；选用富锌底漆时，总额定干膜厚度要求达到240 μm。选用富锌底漆时，涂料不挥发分中锌粉颜料的质量分数应不低于80%，推荐采用环氧富锌底漆，因其施工简便，干燥迅速，无需湿气作为固化辅助条件，无需封闭漆和特殊施工技巧。 3.5 C5腐蚀性环境等级 高湿度和侵蚀性大气的工业区、高盐度的沿海和海上区域是典型的C5环境，富锌底漆是标准的防锈底漆，环氧(云铁)中间漆和脂肪族聚氨酯面漆、氟碳面漆以及聚硅氧烷面漆是常用的面漆品种。对于C5环境，耐久性建议为15 a以上，总额定干膜厚度要求达到320 μm。 对于C5-M海洋环境的防护涂层体系的性能要求，ISO 20340有着更详细的规定和测试方法。   4 GB/T 30790应用示例 应用GB/T 30790进行防护涂料体系设计，基本可以分成以下几个步骤： (1)确定环境腐蚀性等级——宏观环境(见GB/T30790.2)； (2)确定是否存在导致更高腐蚀性等级的特殊条件——微观环境(见GB/T 30790.2)； (3)在GB/T 30790.5附录A中找到相关表格； (4)确定表中能满足耐久性要求的涂料体系； (5)结合考虑将要使用的表面处理方法，选择最适合的涂料体系； (6)咨询涂料制造商，以确定选择的正确性，并且确定哪些市售涂料与所选择的涂料体系相对应。 举例说明，某沿海的炼油装置，高湿度且高盐度，环境等级不仅属于C5-I，也是有着海洋腐蚀特征的C5-M，业主要求钢结构防护年限15 a以上，耐久性为高，则可根据GB/T 30790.5制定出对于钢结构的防护涂料体系，干膜厚度至少要达到320 μm，见表6。 5 结语 ISO 12944目前是钢结构防腐蚀涂装领域共同的技术标准，世界许多知名钢结构防腐蚀工程都使用ISO 12944来指导防护涂料体系的制定和应用，并且取得了良好的实践效果。相信随着中国国家标准GB/T 30790的发布实施，GB/T 30790将成为国内钢结构防腐蚀涂装领域的权威标准，为国内钢结构防腐蚀涂装领域提供先进的技术指导。