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文檔簡介
一、工作簡況
1.任務(wù)來源
本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(以下簡稱:CSTM
標(biāo)準(zhǔn)委員會)無損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會審查,CSTM標(biāo)
準(zhǔn)委員會批準(zhǔn)《無損檢測防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與
評價方法》立項,標(biāo)準(zhǔn)項目歸口管理委員會為CSTM/FC94無
損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會,標(biāo)準(zhǔn)計劃編號為CSTMLX9400
00673-2021,由中國特種設(shè)備檢測研究院牽頭承擔(dān)《無損檢
測材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評價方法》團(tuán)體標(biāo)
準(zhǔn)的制定工作。
2.標(biāo)準(zhǔn)制定的背景和目的
金屬的防腐蝕方法有很多種,其中涂層防腐具有選擇性
寬、適用范圍廣、施工方便等優(yōu)點,是在工程應(yīng)用中用來防
止金屬材料腐蝕的主要方法。評價涂層耐性性能的方法包括
一般的失重法、鹽霧試驗、濕熱試驗等,而這些檢測方法均
試驗周期長,而且對涂層造成破壞。目前,工程界缺乏對耐
蝕涂層的無損檢測方法與評價,常規(guī)的無損檢測方法如超聲
法、渦流法,紅外熱成像法等均針對已有缺陷設(shè)計,而無法
對耐蝕涂層的涂覆質(zhì)量提供可靠的檢測與評價方法。金屬腐
蝕很大程度上是電化學(xué)腐蝕,涂層增加了腐蝕原電池陰極和
陽極直接電阻,金屬腐蝕電化學(xué)檢測方法可以通過對設(shè)備進(jìn)
行電化學(xué)加載,形成對耐蝕涂層涂覆質(zhì)量的無損檢測,并提
出相應(yīng)的評價指標(biāo),并以此形成工程設(shè)備耐蝕性與安全性的
評價依據(jù)。
3.工作主要過程
按照中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會標(biāo)準(zhǔn)制修訂程序
的要求,《無損檢測材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與
評價方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制完成了以下工作:
(1)起草階段:
CSTM/FC94無損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會成立之后,
積極開展各項標(biāo)準(zhǔn)制定工作,為保證后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性,針
對《無損檢測材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評價方
法》組建成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組,確定了標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和分
工,提出標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度安排。
2021年7月完成標(biāo)準(zhǔn)的初步框架;2021年12月對涂層
耐蝕性能指標(biāo)進(jìn)行了深入的討論和充分的論證,確定了涂層
防腐蝕性能的評價指標(biāo)。
(2)征求意見階段:
2022年7月完成制訂了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。
4.主要參加單位及工作組成員
主要參加單位包括:中國特種設(shè)備檢測研究院,廈門大
學(xué),北京科技大學(xué),廈門樂鋼材料科技有限公司,國網(wǎng)福建
省電力有限公司電力科學(xué)研究院。
工作組成員包括:趙博、林昌健、路新、苑一琳、張君嬌、
沈功田、林理文、金棟、代強、陳云翔、林德源
二、標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況及制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則
1.標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況
本標(biāo)準(zhǔn)為旨在規(guī)范本領(lǐng)域內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布。
2.制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則
(1)制修訂標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)或理由
依據(jù)中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂管理細(xì)則、中關(guān)村
材料試驗聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法(試行)制定本標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范
本領(lǐng)域內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布。
(2)制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則
本標(biāo)準(zhǔn)編制遵循經(jīng)濟社會發(fā)展需求原則、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)
濟合理原則、適應(yīng)貿(mào)易全球化需求原則、維護(hù)公眾利益原則、
協(xié)商一致原則、廣泛參與和公開透明原則。
本標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)編寫和內(nèi)容編排等方面依據(jù)GB/T
1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》
進(jìn)行編寫。
三、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況
無
四、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容
本標(biāo)準(zhǔn)主要包括:前言、原理、范圍、規(guī)范性引用文件、
術(shù)語和定義、檢測裝置、檢測方法、檢測步驟、檢測結(jié)果評
價、試驗報告十部分組成。
本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容及部分條目解釋如下:
1.原理
對本標(biāo)準(zhǔn)使用的電化學(xué)檢測方法原理進(jìn)行了闡述,涉及
的交流阻抗譜法是以一定頻率范圍的小振幅正弦波電位(或
電流)為擾動信號對服役環(huán)境中金屬體系進(jìn)行激勵,通過測
量相應(yīng)的交流電流(或電位)響應(yīng)信號,原位獲得金屬在服
役環(huán)境中的電化學(xué)阻抗譜。再通過電化學(xué)電極過程理論和等
效電路的擬合,最終估算腐蝕電極反應(yīng)速度及分步驟動力學(xué)
參數(shù)。
2.范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了針對防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評
價方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電化學(xué)法對在役防腐涂層的性能現(xiàn)場
評價。
3.術(shù)語和定義
本節(jié)除了規(guī)定GB/T10123—2001界定的術(shù)語和定義適
用于本文件外,為明確所表達(dá)的含義,避免出現(xiàn)理解偏差,
對“電化學(xué)阻抗譜”進(jìn)行了定義,以表達(dá)編者本意。
4.檢測裝置
本節(jié)規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)所使用的檢測裝置由電化學(xué)檢測設(shè)
備和外接試驗電解池組成,以及對電化學(xué)檢測設(shè)備和外接電
解池的要求。
5.檢測方法
本節(jié)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)參照交流阻抗譜法(EIS)進(jìn)行,主要
檢測步驟包括對樣品的檢前表面處理、配置檢測溶液、連接
檢測電路和對樣品進(jìn)行檢測。
6.檢測結(jié)果評價
對檢測結(jié)果的評價分為兩部分,首先是對檢測結(jié)果選擇合
適的等效電路進(jìn)行擬合,并通過專用軟件對其元件進(jìn)行數(shù)值
計算得到涂層保護(hù)性能。一般情況下推薦等效電路為Rs(CRp)
電路。然后采用經(jīng)軟件解析后的擬合電路中的電荷轉(zhuǎn)移電阻
Rt為評價指標(biāo),以腐蝕速度的腐蝕電流密度為評估依據(jù)指標(biāo),
對涂層保護(hù)性能進(jìn)行評價分級。一般而言,涂層性能經(jīng)本方
法檢測達(dá)到I級與II級可以接受,具體要求可由供需雙方
商議而定。
7.試驗報告
本節(jié)規(guī)定了試驗報告應(yīng)的信息,詳細(xì)記錄檢測的過程和細(xì)
節(jié)。
五、主要試驗(或驗證)結(jié)果的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟
論證,預(yù)期的經(jīng)濟效果等
對不同程度損壞的涂層分別進(jìn)行交流阻抗譜法(EIS)檢
測,得出表1的評估判斷依據(jù)指標(biāo)。
表1腐蝕速度的腐蝕電流密度評估依據(jù)指標(biāo)
2
評價分級RtΩ·cm涂層保護(hù)性能
I109極優(yōu)
79
II10≤Rt<10良好
37
III10≤Rt<10輕微破損
13
IV10≤Rt<10嚴(yán)重破損
六、與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標(biāo)準(zhǔn)
的關(guān)系
本標(biāo)準(zhǔn)充分貫徹現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),
與相關(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)等有著較好的協(xié)調(diào)性,不存在沖突。
七、對征求意見及重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)
該標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中,無重大分歧意見。
八、標(biāo)準(zhǔn)水平建議,預(yù)期的社會經(jīng)濟效果。
本標(biāo)準(zhǔn)可解決工程界缺乏對耐蝕涂層的無損檢測方法
與評價的現(xiàn)狀,通過電化學(xué)無損檢測的方法對耐蝕涂層的涂
覆質(zhì)量提供可靠的檢測與評價,并提出了相應(yīng)的評價指標(biāo),
并以此形成工程設(shè)備耐蝕性與安全性的評價依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)完
成后可以對結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕涂層進(jìn)行無損檢測與評價,為工
程界防腐蝕涂層的檢測與合格性評價提供新方法。有效提升
在役涂層
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