周兵，王红希

(中国长江三峡集团公司金属结构设备质量监督检测中心，湖北 宜昌 443133)

0 引言

加强管理能够提高水工金属结构产品防腐蚀施工质量及产品使用寿命，在施工过程中加强施工质量的监督检测可以促进管理水平的提高，而客观公正的检测结果又离不开正确可靠的检测方法。长期以来，水工金属结构防腐检测只注重检测过程，而忽视检测结果的影响因素，如检测仪器的精度对检测结果的影响、检测标准是否正确、检测时机是否准确等。因此，正确的防腐质量检测方法应该具有系统性，属于系统方法，与检测过程中的人、机、料、法、环紧密相关，与质量监督检测单位质量体系相关。那么怎样才能掌握正确的检测方法？

1 制订可行的检测工艺

检测工艺的制订主要依据相关设计文件及标准规范，检测工艺一般包括检测设备的选用、校验，检测标准的选择以及检测时机等。

1.1 检测设备的选用、校验

一般根据已经配置的仪器按照不同的检测要求进行辅件的配置即可，如根据涂层厚度选择量程接近的检测探头，因为检测结果的准确性(不确定度)除与所用仪器精度相关外，还与仪器配置的探头相关。所有仪器必须经检定确认合格，且在投入使用前必须经过校验核查，校验核查根据相关质量文件(作业指导书)或相关仪器使用说明进行。

如三峡升船机承船厢涂层厚度(设计厚度220 μm)检测，选用德国EPK公司测厚仪MINTIEST3100，选择F06型(量程0～600 μm)探头，并在检测工作开始前依据作业指导书对该仪器进行校验。

1.2 检测标准

检测人员在选用检测标准时，如果设计文件或其他相关文件中没有对标准的采用进行特别约定，一般采用通用行业标准，如SL 105—2007《水工金属结构防腐蚀规范》、DL/T 5358—2006《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》或采用国家标准GB/T 8923.1—2011《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分》、GB/T 8923.3—2009《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第3部分》、GB/T 13288.2—2011《涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理后的钢材表面粗糙度特性 第2部分》。

标准选择要遵循适用、现行原则，即检测所用标准要适合将要开展的检测工作，并且是现行有效版本。

1.3 检测时机

日常检测工作中，施工单位或相关管理部门出于对施工进度的考虑，往往不遵循涂装工艺，在不合适的时间进行不合理的检测，造成的直接影响就是检测结果的准确性较差。如涂层未干的情况下所测涂膜厚度大于干膜厚度，最大可以相差约30%；又如表面预处理完成后未及时为下一道工序施工组织检验验收而导致其重新返锈，造成不必要的浪费。因此，在制订检测工艺时，应根据涂料特性、涂装工艺确定正确的检测时机。如表面处理完成后应及时在首次涂覆前进行表面清洁度及表面粗糙度检查，因为根据钢铁的基体特性，完全露出金属光泽的表面一般在4～8 h容易再次生锈，处于腐蚀环境下时生锈现象更易发生，因此，表面预处理完成后应立即组织该工序的验收，验收完成立即进行封闭涂装，既控制了质量又保证了进度；涂层厚度、附着力(包括金属涂层)及针孔检测应在涂膜完全固化后进行，因为只有在完全固化的条件下上述参数的检测结果才可能真实、可靠。

检测工艺主要用于指导现场检测工作，要求可操作性强。不同的检测仪器、不同的涂装体系、不同的环境条件下涂装质量检测应有不同的检测工艺。

2 熟悉检测仪器的性能及使用方法

熟悉检测仪器的性能及使用方法是正确开展检测工作的前提。水工金属结构产品涂装质量检测中常用的检测仪器有磁性便携式涂层测厚仪、常用便携式粗糙度仪(表面粗糙度比较样块)、便携式电火花测试仪及便携式结合力测试仪等。

(1)使用频次较高的磁性便携式涂层测厚仪。采用磁感应原理，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体(如钢、铁)的磁通量来测定覆层厚度。目前水工金属结构涂装检测所用涂层厚度检测仪基本为磁性测厚仪，使用简单、方便且属于无损检测。涂层厚度检测仪的精度要求一般为±10%d(d为被测物实际厚度)，目前市场上仪器的精度能满足一般检测要求，先进的涂层厚度检测设备如德国EPK公司生产的MINTIEST3100/4100系列的测厚仪精度可以达到±(1 μm+1%d)。

磁性测厚仪的测量精度与使用者对其性能、原理的熟悉程度紧密相关。如不得在磁性环境条件下使用该仪器；保持探头垂直于被测表面，两次测量间应有一定的时间间隔；检测工作开始前必须对仪器进行校验，测量过程中可根据需要对仪器进行校验。磁性测厚仪校验操作程序为：检测工作开始前对涂层厚度检测仪进行校验→零位校验,尽量在被检涂层的基面上进行，也可在标准试块上校验→选择接近膜厚1/2的标准箔片进行第2次校验→选择接近膜厚的标准箔片进行第3次校验→校验完成，可以开始检测工作。

如果需要对非磁性基体涂层厚度进行检测，可以用显微镜对涂膜切片进行厚度测定或者使用划痕测厚仪进行厚度测试等。

(2)常用便携式粗糙度仪，用触针法对钢材表面进行粗糙度检测时所用仪器。该仪器一般测量钢材表面轮廓最大峰谷高度Ry(SL 105—2007《水工金属结构防腐蚀规范》根据GB/T 3505—2000《产品技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语 定义及参数》将Ry改称为Rz,现行其他国标相关条款仍为Ry)，即取样长度范围内5个最大峰谷高度的平均值，SL 105—2007《水工金属结构防腐蚀规范》中采用的取样长度为40 mm。

此方法测量简便，但所测粗糙度值仅为近似值，目前还没有更好的便携式测试方法。目前常用的粗糙度仪为英国易高公司产品，该仪器使用过程中必须注意：检测前应在镜面或平面玻璃上校验；应与被检测表面完全贴合；被检测面局部应为平面。

(3)表面粗糙度比较样块。采用目视或触摸的方法，将待测表面与已校准的ISO表面粗糙度比较样块的各区域进行比较，并将比较结果转换成相近的“细”“中”“粗”等级。

该检测方法采用目视法进行比较，将比较样块放在待测表面某一位置，将待测表面与样块的4个区域逐一比较，必要时借助放大镜(放大倍数不得大于7倍)。使用放大镜时被测表面与样块必须能同时观察到。除了采用目视方法外，还可用指甲背面触摸的方法进行比较，以确定最接近的等级。表面粗糙度比较样块使用方法更详细的内容参考GB/T 13288.1—2008《涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理后的钢材表面粗糙度特性 第2部分》。

(4)常用便携式电火花测试仪。一般在超厚浆涂层针孔测试中使用，其他情况一般不做要求。

(5)常用便携式结合力测试仪。由于可对涂层结合力进行定量测试，在实际的涂装质量检测工作中一般比较受到重视，但由于不同仪器之间的测量结果存在差异，因此，该方法仅适合相同工艺条件下涂装施工质量的比较测试。

检测前仪器的检定、校验是保证检测结果准确性的重要环节：检定必须在合格的第三方检测机构进行；仪器校验在检测工作开始前或检测过程中进行，仪器校验一般参照仪器使用说明书进行。

3 准确理解相关检测标准及相关技术文件

本节以举例的形式对相关标准及相关技术文件的准确理解进行说明。

(1)对表面预处理质量检查的理解。有试验数据显示，防腐涂层有效寿命的影响因素中，表面预处理的影响占近50%，也就是说，在整个防腐质量控制过程中应加强表面预处理质量的检查，而实际工作时将重点放在了涂膜厚度检测方面，这里并非说膜厚度不重要，而是想提醒质检部门在整个涂装施工过程中的质量控制应有比较性侧重点。

(2)对涂层质量检查的理解。SL 105—2007《水工金属结构防腐蚀规范》要求涂料厚度按照2个85%进行控制，也就是说，合格的涂膜厚度应同时满足2个85%的要求。第1个85%即涂膜厚度最小值不得低于设计厚度值的85%，规范并不是要求越厚越好，因为对涂膜还有附着力的检查，涂膜太厚其附着力难以满足要求；第2个85%即85%以上的局部厚度不得小于设计厚度，是对整体涂膜厚度提出了质量要求。对于金属涂层，要求最小局部厚度必须满足设计要求的最小厚度。附着力的检查一般用划格法，对于厚度大于250 μm的涂膜应采用划叉法进行检查。

(3)用结合力测试仪采用拉开法检查涂层质量。用该方法进行检测时，由于检测仪器(主要指目前水工行业检测用便携式检测仪)之间的差别导致对同一检测对象的检测结果之间存在较大的差异，因此对检测结果的认定需要由供需双方协商，检测方在检测时仅提供检测方法、检测仪器型号及检测结果，不对检测结果进行评价。

(4)对针孔测试的理解。一般只对厚浆型涂料涂层进行针孔测试，因为厚浆型涂料涂层施工时一次成膜太厚(200 μm以上)，在雾化不足或环境湿度过大的情况下涂膜易出现针孔，而一个针孔就是一个腐蚀源。

由此可见，对检测标准、规范的准确理解是对检测结果进行准确评价的基础。

4 检测单元的划分

涂层厚度检测工作中经常遇到检测方与被检测方对检测结果评价意见不一致的问题，如某坝顶门机涂装质量检测工作中，由于坝顶门机横梁涂层厚度不满足SL 105—2007《水工金属结构防腐蚀规范》第1个85%的质量要求，导致整个坝顶门机防腐质量检测数据统计分析结果不能满足相应质量要求；关于表面预处理的质量检查同样经常遇到相似的问题，局部不合格影响整体结果评价。由于局部问题影响整体检测结果的评价显然对被检测方存在一定的不公平性，而评价结论按照现行规范又存在一定的合理性。因此，为保证检测结果评价的合理性，应对检测对象进行检测单元划分。

(1)按检测部件划分，如将坝顶门机的吊臂或行走机架作为一个检测单元进行评价。

(2)根据检测面按区域划分检测单元,如坝面防腐可以将200～300 m2的区域作为一个检测单元。

(3)按检测部位进行划分,如升船机底板上、中、下部分别作为检测单元。

按照检测单元进行检测，有利于结果的合理评价，同时有利于被检方对不合格单元进行处理。

5 认真执行质量管理体系

金属结构质量监督检测部门质量体系及相关程序文件应对检测过程进行非常明确的过程控制，所有检测规范、标准及相关技术文件必须现行有效，检测仪器必须经鉴定合格，检测人员必须持证上岗，整个检测流程必须有经验丰富的检测工程师在关键过程中监督。

根据质量体系要求，涂装质量检测建议按一定流程进行。首先，检测人员必须重视与被检方对检测结果的交流,通过交流可以避免对方对检测结果的不信任或歧义；对检测结果取得一致意见后，双方在检测记录上签字，表示认同此次检测工作，然后可以对被检测方提出一些建设性的建议；最后，检测人员根据检测结果出具检测报告。

总之，对涂装质量检测结果进行准确的评价，不能只了解相关检测规范、标准提供的方法，更应系统掌握检测全过程中各个质量检测控制环节。

参考文献：

[1]SL 105—2007 水工金属结构防腐蚀规范[S].

[2]DL/T 5358—2006 水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程[S].

[3]GB/T 8923.1—2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分[S].

[4]GB/T 8923.3—2009 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第3部分[S].

[5]GB/T 13288.2—2011 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理后的钢材表面粗糙度特性 第2部分[S].

[6]廖念钊.互换性与技术测量[M].4版.北京：中国计量出版社，2000.