NACE SP0188-2024
Прерывистые (праздничные) испытания новых защитных покрытий на проводящих подложках
- Стандартный №
- NACE SP0188-2024
- Дата публикации
- 2024
- Разместил
- National Association of Corrosion Engineers (NACE)
- Последняя версия
- NACE SP0188-2024
- сфера применения
-
Предыстория пересмотра стандарта и технологическое развитие
NACE SP0188-2024 является крупным обновлением стандарта Ассоциации по защите и эксплуатационным характеристикам материалов (AMPP) для обнаружения пористости вновь нанесенных непроводящих покрытий на проводящие подложки. Первоначально опубликованный в 1988 году, стандарт подвергался пересмотру в 1990, 1999, 2006 и 2013 годах. Пересмотр 2024 года был завершен Комитетом по стандартам AMPP SC 03 (Лайнеры и внутренние покрытия).
Наиболее значительным техническим прорывом этого пересмотра является решение давней проблемы недостаточной научной поддержки настроек испытательного напряжения. Традиционное практическое правило «100 вольт на мил» не имеет научных исследований и математического моделирования, в результате чего многие системы покрытий проходят стандарты высоковольтных испытаний, но преждевременно выходят из строя при реальном использовании. В рецензируемой статье (документ AMPP № 17662), представленной на ежегодном собрании AMPP 2022 года, представлены данные испытаний и научная основа для настройки напряжения с использованием закона Пашена и напряжения пробоя воздуха.
Область применения и ограничения стандарта
Настоящий стандарт применяется к высоковольтному и низковольтному обнаружению пористости вновь нанесенных непроводящих покрытий или облицовок на проводящих подложках (обычно металлических). Выбор метода обнаружения в основном зависит от толщины покрытия:
Метод обнаружения Применимый диапазон толщин Принцип обнаружения Основные сценарии применения Испытание искрой высокого напряжения ≥250 мкм (10 мил) Принцип электрического пробоя Толстые покрытия, внешние поверхности трубопроводов, большие резервуары Испытание влажной губкой при низком давлении ≤500 мкм (20 мил) Принцип измерения сопротивления Тонкие покрытия, сложные фасонные детали, осмотр при техническом обслуживании Важное ограничение: этот стандарт применяется только к вновь нанесенным покрытиям, а не к покрытиям, которые подвергались воздействию условий погружения. Испытание покрытий, находящихся в погружении, может привести к повреждению покрытия или ошибочным результатам испытания пористости из-за проникновения или поглощения влаги.
Технические характеристики испытания высоковольтной искрой
Принцип испытания и требования к оборудованию
Высоковольтные детекторы пористости определяют пористость на основе принципа электрического пробоя. Обычно заряженный электрод помещается на поверхность покрытия, а детектор заземляется на подложку покрытия. При возникновении электрического пробоя ток протекает между электродом высоковольтного детектора пористости и проводящей подложкой, в результате чего детектор подает звуковой и/или визуальный сигнал тревоги.
Электрическая прочность воздуха в лабораторных условиях обычно составляет 3000 В/мм (75 В/мил), но в реальных условиях она варьируется в зависимости от таких факторов, как форма электрода, расстояние между ним, температура окружающей среды и наличие загрязняющих веществ в воздухе. Закон Пашена можно использовать для расчета электрической прочности воздуха при различных атмосферных условиях и расстояниях, значения достигают 6900 В/мм (175 В/мил) для покрытия толщиной 10 мил (254 микрона).
Модель расчёта испытательного напряжения
Настоящий стандарт вводит научную модель расчёта напряжения, основанную на законе Пашена, заменяющую традиционное эмпирическое правило:
Испытательное напряжение = 1500 + 1,5 × [170 + 2,48d + 58√d] (микроны) или
Испытательное напряжение = 1500 + 1,5 × [170 + 63d + 293√d] (мил)где d — толщина покрытия. Этот расчёт гарантирует, что испытательное напряжение выше пробивной прочности воздуха при измеренной толщине покрытия, но ниже диэлектрической прочности покрытия, что позволяет обнаружить пористость и избежать повреждения неповреждённых покрытий.
Требования к калибровке и проверке оборудования
Высоковольтные вольтметры должны калиброваться производителем, его уполномоченным агентом или аккредитованной калибровочной лабораторией в контролируемой среде с использованием документированных процедур. Сертификат калибровки должен показывать прослеживаемость к национальным эталонным стандартам измерений и храниться вместе с прибором.
Частота проверки включает: до и после каждого использования, при падении детектора, при замене электродов и при изменении покрытия или его толщины. Процесс проверки включает два ключевых этапа: проверку испытательного напряжения и эксплуатационную проверку.
Технические характеристики низковольтного испытания влажной губкой
Принцип испытания и применимые сценарии
Низковольтные детекторы пористости обнаруживают поры, используя принцип измерения сопротивления. Влажная губка, заряженная до определенного напряжения, помещается на поверхность покрытия, а детектор заземляется на проводящую подложку. Детектор измеряет сопротивление между влажной губкой и заземляющим контактом и подает сигнал тревоги, когда сопротивление падает ниже заданного порога.
Большинство покрытий являются изоляторами и имеют высокое электрическое сопротивление. Водопроводная вода является проводником и имеет более низкое электрическое сопротивление. Когда влажная губка помещается на сплошное покрытие без дефектов, сопротивление между губкой и подложкой высокое. Если влажная губка встречает дефект покрытия, вода может найти прямой путь между губкой и подложкой, снижая сопротивление.
Конфигурация оборудования и настройки чувствительности
Детектор низкого напряжения состоит из источника питания, влажной губки, заземляющего контакта и сигнала тревоги. Типичные настройки: 67,5 В и чувствительность 90 кОм. В отличие от детекторов высокого напряжения, настройку напряжения не нужно регулировать в зависимости от толщины покрытия.
Для покрытий толще 250 мкм (10 мил) чувствительность теста можно повысить, добавив в воду смачивающий агент (в концентрации, рекомендуемой производителем). Если используется смачивающий агент, его необходимо смыть с участков, требующих ремонта или нанесения верхнего покрытия, чтобы предотвратить нарушение адгезии.
Проведение теста и контроль качества
Подготовка к тесту
Испытательная поверхность должна быть чистой, сухой и свободной от масла, пыли и других загрязнений. Покрытие должно полностью высохнуть или затвердеть; время затвердевания следует узнать у производителя покрытия. Растворители, оставшиеся в покрытии до затвердевания, могут давать ложные показания.
Методы проведения испытаний
Электрод должен пересекать 100% проверяемой области со скоростью не более 0,3 м/с (1 фут/с). Для высоковольтного испытания, если используется щеточный электрод, электрод следует перемещать перпендикулярно первоначальному направлению испытания, чтобы определить местоположение и количество пористостей. Если используется пружинный электрод, электрод следует переместить на небольшое расстояние назад от точки, где прозвучал сигнал тревоги, активировался выход напряжения, а токопроводящая резиновая лопатка перемещалась вокруг трубы, находясь в контакте с электродом, чтобы точно определить местонахождение пористости.
Маркировка дефектов и проверка ремонта
Разрывы, требующие ремонта, следует помечать маркером, безопасным для покрытия, или легко удаляемым маркером, совместимым с ремонтным покрытием. Маркировка дефектов с помощью маскирующей или малярной ленты допустима, при условии, что клейкая лента не помешает последующему ремонту. После обнаружения и устранения пористости участок следует повторно проверить, пока не будет подтверждено, что он свободен от пористости.
Стандартные рекомендации по внедрению и передовой опыт
Консультационные пункты производителя покрытий
Перед проведением испытаний необходимо проконсультироваться с производителем покрытия, чтобы получить следующую информацию: время, необходимое для полного высыхания или отверждения покрытия, содержит ли покрытие проводящие наполнители, пигменты или добавки, которые могут повлиять на надлежащие диэлектрические свойства, любые уникальные характеристики диэлектрической прочности и рекомендуемое испытательное напряжение с учетом конкретного покрытия/подкладки, толщины покрытия/подкладки, окружающей среды и типа подложки.
Специальные рекомендации по подготовке подложки
Для подложек со значительными колебаниями шероховатости поверхности, таких как ковкий чугун, рекомендуется придерживаться письменно рекомендованного производителем покрытия испытательного напряжения. Области на этих подложках, где DFT значительно ниже DFT, используемой для расчета испытательного напряжения, подвержены повреждениям.
Требования к обучению инспекторов
Инспекторы должны пройти всестороннюю подготовку по эксплуатации оборудования, проверке калибровки, процедурам безопасности и интерпретации результатов. Высоковольтные испытания, в частности, несут риски для безопасности, поэтому требования к заземлению и безопасные процедуры эксплуатации должны строго соблюдаться.
Управление записями контроля качества
Должна быть создана полная система записей проверок, включая сертификаты калибровки оборудования, настройки параметров проверки, результаты проверки, местоположения дефектов и записи проверки ремонта. Эти записи имеют решающее значение для прослеживаемости качества и аудитов соответствия.
Тенденции развития технологий и перспективы на будущее
Пересмотр стандарта NACE SP0188-2024 знаменует собой переход от эмпирических к научным методам обнаружения пористости покрытий. Модель расчета напряжения, основанная на законе Пашена, обеспечивает прочную научную основу для обнаружения и, как ожидается, значительно повысит точность и надежность обнаружения.
Будущее технологическое развитие, вероятно, будет сосредоточено на интеллектуальном испытательном оборудовании, автоматизированных системах испытаний и платформах управления данными. Интеллектуальные испытательные системы, объединяющие сенсорную технологию, Интернет вещей и искусственный интеллект, смогут контролировать процесс контроля в режиме реального времени, автоматически корректировать параметры и предоставлять возможности анализа данных и составления отчетов.
С разработкой новых материалов и технологий покрытий стандарты необходимо будет постоянно обновлять для адаптации к новым требованиям испытаний. Представителям отрасли следует активно участвовать в процессе установления стандартов, обмениваться практическим опытом и результатами исследований, а также совместно содействовать развитию технологий контроля покрытий.
NACE SP0188-2024 История
- 2024 NACE SP0188-2024 Прерывистые (праздничные) испытания новых защитных покрытий на проводящих подложках
- 2006 NACE SP0188-2006 Прерывистые (праздничные) испытания новых защитных покрытий на проводящих подложках Артикул № 21038
- 1999 NACE SP0188-1999 Прерывистые (праздничные) испытания новых защитных покрытий на проводящих подложках (№ позиции 21038)
