Garam terlarut pada keluli: kaedah Bresle, pengiraan dan had

Pencemaran garam terlarut bermaksud garam tidak organik yang tertinggal pada permukaan keluli, larut dalam air dan mengalirkan arus sebagai ion — terutamanya klorida, selalunya bersama sulfat dan nitrat. Ia satu-satunya daripada tiga ujian keadaan substrat sebelum pengecatan (kebersihan ISO 8501-1, kekasaran ISO 8503, garam terlarut ISO 8502-6/8502-9) yang tidak boleh dilihat. Bezanya dengan skala giling dan karat terletak pada cara mengendalikannya: pembersihan semburan abrasif membuang bahan yang melekat tetapi boleh menekan garam ke dasar profil sauh, atau membawanya semula melalui bahan kisar, udara mampat dan air bilasan. Oleh itu, keputusan Sa 2½ secara visual tidak membuktikan permukaan bersih dari segi kimia.

Ringkasan: garam yang terperangkap pada antara muka salutan/keluli bersifat higroskopik; ia menarik air secara osmosis dan menjadi punca biasa lepuhan osmosis serta kehilangan daya lekat awal, manakala ion klorida pula menyerang substrat dengan kakisan titik. Penilaian mempunyai dua langkah tetap: ISO 8502-6 menerangkan pengekstrakan dengan sel Bresle, ISO 8502-9 menerangkan cara menukar kekonduksian kepada ketumpatan garam per unit luas, dengan pemalar industri lazim c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹ (andaian campuran garam jenis air laut). Keputusan dilaporkan dalam mg/m² atau µg/cm² dan faktor penukarannya ialah 10. Had ditetapkan oleh spesifikasi projek, bukan oleh piawai: NORSOK M-501 = 20 mg/m² (sebagai NaCl), IMO PSPC (MSC.215(82)) = 50 mg/m², ISO 21809-1:2011 untuk salutan luar paip selepas semburan abrasif = 20 mg/m², dan industri am di atmosfera C1–C3 biasanya menerima 80–100 mg/m². Jika had dilampaui, hanya ada satu gelung: bilas dengan air tawar, keringkan secara paksa, ukur semula — dan sapukan primer sebelum karat kilat terbentuk.

Data utama

• ISO 8502-6:2020 menetapkan masa kontak air dengan permukaan sekurang-kurangnya 10 minit; edisi 2006 tidak menetapkan masa rendaman. SSPC Guide 15 membenarkan sehingga 90 saat dan pengeluar alat umumnya menyaran 2 minit. Masa rendaman mesti diseragamkan sebelum keputusan titik berbeza dibandingkan.
• ISO 8502-9 memberikan ρA = c·10²·V·Δγ/A, dengan c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹ untuk aplikasi industri biasa. Contoh pengiraan: Δγ = 20 µS/cm, V = 3 mL, A = 1250 mm² → ρA = 24 mg/m², iaitu 2.4 µg/cm².
• Faktor penukaran unit ialah 10: mg/m² ÷ 10 = µg/cm². Pada panel terkisar yang sama, tiga juru periksa melaporkan 22 µS/cm, 28 mg/m² dan 2.5 µg/cm² yang, apabila diseragamkan, menjadi 26.4, 28 dan 25 mg/m² — paras pencemaran yang sama.
• Air pengekstrakan mesti memenuhi ISO 3696 gred 3 (kekonduksian <0.5 mS/m, iaitu 5 µS/cm); blanko ≤5 µS/cm boleh diterima dan setiap bacaan perlu ditolak blanko serta dinormalkan kepada 25 °C.
• Saiz rongga pad: A-0155 (155±2 mm²), A-0310, A-0625, A-1250 (1250±13 mm²), A-2500 (2500±25 mm²), lengan fleksibel S-1000 (1000±10 mm²). Nisbah pengisian kira-kira 2.6×10⁻³ mL/mm² (±0.6×10⁻³) untuk pad lekat dan 10.0×10⁻³ mL/mm² untuk lengan.
• Suhu permukaan keluli semasa ujian mesti melebihi +5 °C dan direkod pada ketepatan 0.5 °C. Satu pengekstrakan biasanya melarutkan sekitar 95% bahan terlarut; pengulangan menghampiri pengekstrakan penuh.
• Had yang digunakan: NORSOK M-501 = 20 mg/m²; IMO PSPC = 50 mg/m²; ISO 21809-1:2011 selepas semburan abrasif = 20 mg/m²; Saudi Aramco untuk rendaman kritikal dan lapisan dalam = 20 mg/m², atmosfera bukan rendaman = 50 mg/m²; industri am C1–C3 = 80–100 mg/m².
• Ujian yang diterbitkan menunjukkan betapa lebarnya sempadan «selamat»: Baek dan rakan kerja, bekerja antara 0 dan 660 mg/m² NaCl, menetapkan 115 mg/m² selepas kakisan kitaran, kira-kira enam kali nilai NORSOK; Lee dan rakan kerja menyaran 100 mg/m²; bagi sistem epoksi dua lapis dengan filem kering 200–300 µm, julat yang dianggap risiko rendah membentang daripada <10 hingga 164 mg/m². Tiada nilai genting yang dipersetujui secara sepakat.

Dua cara garam memusnahkan salutan

Lepuhan osmosis: yang menentukan ialah jumlah kepekatan

Salutan organik berkelakuan seperti membran separa telap. Garam pada antara muka bersifat higroskopik; apabila larut ia membentuk elektrolit pekat yang menarik air luar mengikut kecerunan kepekatan dan mengangkat filem menjadi lepuhan. Yang penting ialah jumlah kepekatan zarah terlarut, bukan jenis ion: garam yang kurang agresif tetap menaikkan risiko lepuhan jika kuantitinya besar. Itulah sebabnya kaedah konduktometri wajar sebagai alat penerimaan — ia mengukur hasil tambah dan oleh itu bersifat konservatif. Cecair di dalam lepuhan yang telah matang biasanya mengalirkan arus beberapa kali lebih baik daripada medium luar, dan selepah lepuhan terbentuk ia jarang berhenti sendiri.

serangan ion: klorida dan sulfat meninggalkan morfologi berbeza

Ion klorida kecil dan mudah bergerak; ia menembus lapisan pasif keluli dan memulakan kakisan titik serta kakisan filiform di bawah filem. Sulfat lebih biasa di persekitaran industri dan tepi jalan, serta menyertai pembentukan produk kakisan yang membesar dan menolak salutan dari bawah. Kedua-dua mekanisme biasanya berjalan serentak: keratan rentas melalui lepuhan berkarat menunjukkan kedua-duanya.

Mengapa kisaran tidak menghilangkan garam

Penerbitan dan pengalaman tapak membawa kesimpulan yang sama: pembersihan semburan abrasif bukan saluran yang boleh dipercayai untuk mengeluarkan garam terlarut. Garam berkumpul di dasar lubang kakisan titik, zon terjejas haba berhampiran kimpalan, bawah skala giling dan di lipatan logam, manakala bahan kisar tercemar membawanya semula. Satu ujian perbandingan bahan kisar keluli yang diterbitkan pada 2015 (Chinese Corrosion Protection Network) menggambarkan hal ini: kelompok panel yang sama mencatat kira-kira 11 mg/m² sebelum semburan abrasif, turun kepada 9 mg/m² dengan bahan kisar rendah garam, tetapi naik kepada 27 mg/m² dengan bahan kisar bergaram — sudah melebihi 20 mg/m² dalam ISO 21809-1. Bahan kisar itu sendiri boleh disemak dengan mengukur kekonduksian air basuhan mengikut ASTM D4940, satu semakan penerimaan bahan yang berpatutan.

Pembahagian tugas dalam siri ISO 8502

Siri ISO 8502, «Persediaan substrat keluli sebelum aplikasi cat dan produk berkaitan — Ujian untuk penilaian kebersihan permukaan», dipecahkan mengikut jenis bahan pencemar. Tetapkan dahulu apa yang hendak diukur, kemudian pilih kaedah dan alat.

Pembezaan ini penting: ISO 8502-6 hanya menyatakan bagaimana mengumpulkan garam, ISO 8502-9 menyatakan bagaimana menjadikan kekonduksian boleh dibandingkan. Hanya gabungan kedua-duanya menghasilkan keputusan; pad bersendirian atau bacaan mentah dalam µS/cm bukan penghakiman.

Persampelan Bresle: pilihan pad dan urutan

Di mana meletakkan ujian

Piawai menasihati persampelan di lokasi yang ada kehilangan logam atau kakisan titik serta berhampiran kimpalan, kerana di situlah garam berkumpul. Jika pengukuran didahului persediaan permukaan, gosok permukaan sehingga sekurang-kurangnya 50% kawasan ujian menunjukkan logam kasar. Untuk kerja bersaiz besar, sebarkan titik: serakan antara titik dalam zon yang sama adalah normal, maka baca taburan dan trend, bukan satu angka tunggal.

Urutan

• Jalankan blanko ke atas air pengekstrakan, catat dan tolak daripada bacaan tapak untuk memperoleh Δγ; jika blanko melebihi 5 µS/cm, bilas elektrod atau tukar air.
• Pilih saiz pad: A-0155/A-0310 untuk titik panas yang disyaki, A-0625/A-1250 untuk penilaian biasa, A-2500 atau lengan S-1000 apabila purata representatif diperlukan.
• Lekatkan dan buang udara: tekan gelang lekat supaya rata, isi pada kira-kira 2.6×10⁻³ mL/mm², masukkan separuh dahulu, sedut udara terperangkap, kemudian lengkapkan baki.
• Kekalkan kontak dan pergerakan: masukkan jarum pada kira-kira 30° supaya tidak menyentuh keluli, kekalkan kontak sekurang-kurangnya 10 minit mengikut ISO 8502-6:2020 dan gerakkan cecair sekurang-kurangnya tiga kali dengan sedutan berulang atau urutan pad.
• Rekod suhu: permukaan keluli di atas +5 °C, dibaca dengan termometer sentuh tepat 0.5 °C.
• Tukar: normalkan alat kepada 25 °C, ambil Δγ dan gunakan ρA = c·10²·V·Δγ/A, atau gunakan alat dengan mod Bresle yang mencetak mg/m² secara langsung.
• Elemen laporan: nombor piawai, jenis dan saiz pad, isipadu pengekstrakan, masa kontak, suhu, kelompok pad dan tarikh ujian. Mana-mana satu hilang menjadikan keputusan tidak boleh disahkan.

Tiga kesilapan yang berulang

Pertama, melaporkan µS/cm seolah-olah mg/m². Kedua, membandingkan titik yang disampel dengan saiz pad atau masa rendaman berbeza. Ketiga, mengabaikan latar — lapisan lekat dan bekas boleh membawa bahan terlarut, maka piawai menuntut blanko kelompok di atas substrat kaca bersih, dan blanko yang ketara mesti ditolak.

Penukaran dan perangkap unit

Dengan set lazim V = 3 mL, A = 1250 mm² dan c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹, formula dipermudahkan kepada mg/m² ≈ 1.2 × µS/cm (ISO/TR 15235:2001 menganggarkan kira-kira 1.18), sekali pun pengiraan mental di tapak menjadi mungkin:

Penukaran bergantung pada geometri. 20 µS/cm yang sama bererti lain apabila 25 mL disuntik ke dalam lengan S-1000 (1000 mm²) berbanding 3 mL ke dalam pad A-1250. Nilai garam tanpa isipadu pengekstrakan dan luas ujian tidak boleh dibandingkan dengan apa pun. Keputusan ion tertentu, misalnya klorida dalam ppm, tidak boleh diterbitkan daripada kekonduksian; gunakan ISO 8502-2, -5 atau -11.

Bagaimana menetapkan had: perbandingan spesifikasi dan kesesuaian sistem

Mengapa piawai enggan menetapkan satu genting

ISO 8502-6 dan ISO 8502-9 secara sengaja tidak menetapkan tahap lulus dan menyerahkannya kepada spesifikasi, kerana beban garam yang boleh diterima bergantung kepada sekurang-kurangnya empat variable: persekitaran perkhidmatan, sistem salutan dan tebal filem keringnya, kaedah persediaan permukaan, dan keadaan sensitif osmosis (rendaman, bawah izolas, bawah perlindungan katodik). Rekod ujian menyokong kehati-hatian ini. Bagi kelas epoksi yang sama, julat yang dianggap berisiko rendah dilaporkan daripada kurang 10 sehingga 164 mg/m²; Baek dan rakan kerja memperoleh 115 mg/m² selepas kakisan kitaran, kira-kira enam kali NORSOK; Axelsen dan Knudsen, dalam julat 5–300 mg/m² NaCl, mendapati kesan terhadap pemisahan katodik dan kakisan di sekeliling calar terhad, namun tetap menasihati supaya garam dikekalkan serendah mungkin. Kesimpulannya: genting ialah fungsi keadaan reka bentuk, bukan pemalar sejagat; justeru sebut harga, sijil penerimaan dan tuntutan mesti menamakan piawai dan unitnya.

Bila perlu mengetatkan garis

Tiga situasi wajar pada paras 20 mg/m²: perkhidmatan rendaman dan lapisan (tangki air minum, tangki balas, lapisan dalam bekas); struktur yang menggabungkan izolas dan perlindungan katodik; dan sistem berat yang direka melebihi 15 tahun perkhidmatan. Sebaliknya, kerja keluli dalam bangunan kering di pedalaman boleh berada pada 80–100 mg/m² dan tetap wajar, selagi garam bukan datang daripada sumber berulang seperti bahan kisar bergaram atau bawaan air penyejuk.

Selepas kegagalan: gelung bilas, kering, uji semula

Garam terlarut tidak boleh ditutup dengan pengamplasan; ia mesti diencerkan dan disingkirkan:

• Bilas dengan air tawar atau air deion, keringkan secara paksa dan ukur semula titik yang sama sehingga tahap spesifikasi dicapai. Rekod bilasan dan pengukuran semula dikemukakan bersama fail pemeriksaan.
• Sapukan primer sebelum karat kilat. Permukaan yang dibilas sangat reaktif dan pada kelembapan tinggi atau penyejukan malam, karat kilat muncul dengan cepat. Banyak spesifikasi mengekang selang antara persediaan dan primer, dipendekkan lagi dalam cuaca lembap atau sejuk; sebaik karat kilat terbentuk, kebersihan menjadi batal dan permukaan perlu disiapkan semula, bukan sekadar dilingkungi.
• Putuskan sumber pencemaran semula. Semak semula bahan kisar mengikut ASTM D4940, periksa kondensat dan bawaan minyak dalam udara mampat, endapan garam laut serta kesan hujan semasa penyimpanan terbuka, dan pencemaran sekunder daripada sarung tangan serta peluh pada permukaan yang telah dibersihkan.
• Ukur semula, bukan melihat. Bilasan mengeluarkan sebahagian garam tetapi juga menaikkan deposit dalam ke permukaan, justeru kenaikan nilai selepas basuhan bukan luar biasa. Sahkan dengan beberapa titik, bukan hanya titik asal.

Tiga ujian keadaan substrat merupakan satu keseluruhan. Logika sangkar dan kebersihan dibincangkan dalam persediaan permukaan untuk cat industri: semburan abrasif, kekasaran dan titik embun, perbandingan visual gred dalam kebersihan permukaan Sa 2½ dan gred semburan abrasif, batas mengecat atas karat dalam persediaan permukaan berkarat: pembersihan St2/St3 dan penukaran, akibat jangka panjang garam antara muka dalam pemisahan katodik salutan: mekanisme, piawai ujian dan reka bentuk perlindungan katodik, dan cara penyusunan klausa penerimaan dalam spesifikasi perlindungan kakisan untuk struktur keluli: reka bentuk, persediaan dan penerimaan.

Soalan lazim

1. Panel sudah disebur abrasif hingga Sa 2½ — mengapa perlu mengukur garam?

Gred ISO 8501-1 dinilai dengan mata dan hanya menerbitkan baki luas skala giling, karat dan cat lama. Garam terlarut tidak kelihatan dan tidak dibawa bahan kisar secara boleh dipercayai; ia berada di dasar lembah sauh dan lubang kakisan serta mula menarik air sebaik filem dipasang, maka kerosakan muncul setahun dua selepas perkhidmatan. Ketiga-tiga ujian tidak saling menggantikan.

2. Alat membaca 20 µS/cm — adakah itu gagal?

µS/cm ialah kekonduksian larutan, bukan garam pada permukaan, jadi ia tidak boleh dibandingkan terus dengan had. Tukar mengikut ISO 8502-9: ρA = c·10²·V·Δγ/A. Dengan c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹, V = 3 mL dan A = 1250 mm², hasilnya kira-kira 24 mg/m², yang gagal had NORSOK 20 mg/m² tetapi lulus had IMO PSPC 50 mg/m². Tetapkan dahulu isipadu pengekstrakan dan luas pad.

3. Tiga juru periksa memperoleh tiga angka berbeza pada zon yang sama — siapa betul?

Lima punca merangkumi kebanyakan perbezaan: unit laporan, saiz pad dan isipadu suntikan, masa rendaman (90 saat, 2 minit atau 10 minit), sama ada blanko ditolak, dan sama ada bacaan dinormalkan kepada 25 °C. Apabila kelima-lima ini disejajarkan, serakan biasanya jatuh dalam ralat pengukuran biasa. Perbandingan mengandaikan kaedah yang sama.

4. Adakah konduktometri membezakan klorida daripada sulfat?

Tidak. Ia mengukur jumlah bahan terlarut dengan andaian campuran jenis air laut. Untuk ion tertentu gunakan ISO 8502-2 (klorida di makmal), ISO 8502-5 (klorida dengan tiub pengesan) atau ISO 8502-11 (sulfat secara nefelometri); ISO 8502-12 melakukan titrasi ke atas ion ferro untuk menilai keaktifan karat. berhampiran loji kuasa arang batu atau loji kimia, beban mungkin sulfat atau nitrat — jumlah masih bermakna, tetapi punca memerlukan kaedah berasingan.

5. Komponen disiapkan di bengkel — mengapa perlu diuji semula di tapak?

Penyimpanan dan pengangkutan terus memuatkannya: aerosol garam pencair salji bergerak jauh ke pedalaman, kondensat terbentuk di bawah terpal, kesan hujan dan percikan laut turut menambah, dan pengendalian meninggalkan sarung tangan serta peluh. Piawai oleh itu memerlukan pengukuran di peringkat bengkel dan di tapak, dengan titik tambahan pada kimpalan cantuman dan zon terjejas haba kedua.

6. Adakah bilasan air tawar merosakkan keluli?

Risikonya bukan pada air tetapi pada masa ia tinggal. Air deion tidak menambah garam dan sentuhan pendek tidak mengubah substrat; masalahnya ialah filem air mengoksidakan keluli dengan cepat dan menghasilkan karat kilat. Sediakan tiupan, haba pengeringan atau nyahlembapan dan kekalkan selang antara bilasan dan primer dalam had yang ditetapkan spesifikasi.

7. Adakah primer kaya zink lebih sensitif terhadap garam?

Sistem kaya zink memerlukan sentuhan logam antara serbuk zink dan substrat untuk memberikan perlindungan korban; filem garam dan produk kakisannya mengganggu sentuhan itu dan mempercepat serangan setempat, sebab itu spesifikasi perlindungan berat biasanya meletakkan sistem ini pada had yang lebih ketat. Nilai yang terpakai tetap nilai dalam spesifikasi projek — jenis produk bukan alasan untuk mengendurkan.

Rujukan: ISO 8502-6:2020 (pengekstrakan bahan pencemar terlarut — kaedah Bresle); ISO 8502-9 (penentuan konduktometri lapang); ISO 8502-1/-2/-3/-4/-5/-11/-12; ISO/TR 15235:2001; NORSOK M-501:2022 «Surface protection and protective coating»; IMO MSC.215(82) PSPC; ISO 21809-1:2011; ISO 12944-9; SSPC Guide 15; ASTM D4940; C. A. Zimmermann et al., «The influence of soluble salts content on the performance of an epoxy coating system via accelerated corrosion tests», Matéria 25(2), 2020, DOI 10.1590/S1517-707620200002.1048; DeFelsko, «How to interpret soluble salt test results: understanding ISO 8502-6/9 (Bresle method)»; Chinese Corrosion Protection Network, kajian 2015 mengenai garam terlarut dalam bahan kisar keluli.

Terakhir dikemas kini: 2026-10-30 | Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.