Пескоструйная обработка металла: степени очистки Sa и подготовка к окраске

Пескоструйная обработка металла – очистка поверхности потоком абразива, который сжатый воздух подает из сопла с большой скоростью. Абразив сбивает ржавчину, прокатную окалину, старую краску и загрязнения и одновременно делает поверхность шероховатой, чтобы грунт надежно сцепился с металлом. Перед окраской металлоконструкций, емкостей и резервуаров это основной способ подготовки: от качества очистки зависит, сколько прослужит покрытие. Насколько тщательно очищен металл, обозначают степенью очистки – чаще всего по ISO 8501-1 (Sa 1, Sa 2, Sa 2½, Sa 3) или по ГОСТ 9.402-2004.

Зачем очищать металл перед окраской

Краска держится не на металле вообще, а на том, что лежит на его поверхности. Если под покрытием осталась окалина, она со временем отслаивается вместе с краской. Ржавчина под пленкой продолжает расти, а масло и пыль не дают грунту сцепиться. Большинство отказов антикоррозионных покрытий – отслаивание, вздутия, подпленочная коррозия – связаны именно с подготовкой поверхности, а не с самой краской.

У абразивной очистки две задачи. Первая – удалить все, что ослабляет сцепление. Вторая – создать профиль шероховатости: мелкий рельеф увеличивает площадь контакта и работает как якорь для грунта. Ручные щетки и шлифмашины чистят хуже и почти не дают профиля, поэтому для долговечных покрытий выбирают струйную обработку.

Степени очистки по ISO 8501-1

ISO 8501-1 описывает степени очистки словами и эталонными фотографиями. Буквы Sa обозначают струйную очистку, St – обработку ручным и механизированным инструментом. Исходное состояние стали стандарт делит на четыре группы по степени ржавления – от A (окалина без ржавчины) до D (сплошная ржавчина с язвами), поэтому одна и та же степень очистки на разном металле выглядит по-разному.

В документации степень Sa 2½ часто пишут как Sa 2.5 или Sa 2,5 – это одно и то же. Требуемую степень задает не исполнитель, а производитель лакокрасочного материала в технологической карте системы покрытия.

Степени очистки по ГОСТ 9.402-2004

Отечественный ГОСТ 9.402-2004 оценивает очистку от окислов по четырем степеням, где первая – самая высокая:

• Степень 1 – при осмотре с шестикратным увеличением окалина и ржавчина не обнаруживаются.
• Степень 2 – при осмотре невооруженным глазом не обнаруживаются окалина, ржавчина и другие неметаллические слои.
• Степень 3 – не более чем на 5 % поверхности есть пятна и полосы плотно сцепленной окалины.
• Степень 4 – удалены ржавчина и отслаивающаяся окалина.

На практике степень 1 сопоставляют с Sa 3, степень 2 – с Sa 2½, степень 3 – с Sa 2. Это примерное соответствие, официальной таблицы перевода нет, поэтому в договоре лучше указывать одну систему – ту, в которой написана технологическая карта покрытия. Тот же стандарт задает и степени обезжиривания поверхности перед окраской.

Какой абразив используют

Название «пескоструйная» сохранилось по привычке: кварцевый песок сейчас применяют все реже. Он быстро дробится, дает много пыли, а кварцевая пыль опасна для дыхания. Распространенные варианты:

• Минеральные шлаки (купершлак, никельшлак) – недорогой одноразовый абразив для открытых площадок и крупных конструкций.
• Колотая стальная или чугунная дробь – многоразовый абразив для камер с возвратом и очисткой материала; дает стабильный профиль шероховатости. В этом случае обработку называют дробеструйной.
• Электрокорунд и гранатовый песок – для нержавеющей стали, цветных металлов и случаев, когда нельзя оставлять на поверхности частицы железа.
• Стеклянные шарики – выравнивают и осветляют поверхность, но почти не дают профиля; для подготовки под окраску не подходят.

Размер зерна и давление воздуха подбирают под толщину металла и требуемый профиль. Тонкий лист при слишком жестком режиме может повести.

Где выполнять обработку, зависит от размеров изделия. Небольшие детали и узлы чистят в камерах с возвратом абразива: там проще поддерживать стабильный режим и собирать пыль. Крупные конструкции, емкости и секции резервуаров обрабатывают на площадке или в цеху с укрытием, а после монтажа – только участки монтажных швов и повреждений покрытия. Пескоструйная обработка металла в любом случае требует защиты оператора: шлема с подачей чистого воздуха, защитного костюма и ограждения рабочей зоны.

Сколько служит покрытие после качественной подготовки

Срок службы окраски определяет вся система: подготовка поверхности, тип и число слоев, их толщина и условия эксплуатации. Производители лакокрасочных материалов указывают расчетный срок для своих систем при соблюдении техкарты, и одно из первых условий в ней – степень очистки. Если подготовка выполнена хуже, чем требует карта, даже дорогая краска начнет отслаиваться раньше срока, а ремонт окраски на смонтированной конструкции обходится заметно дороже, чем пескоструйная обработка металла в цеху перед первой окраской.

Как проходит обработка металлоконструкций и емкостей

1. Подготовка: удаляют масло и жировые загрязнения – абразив их не снимает, а размазывает. Зачищают сварочные брызги, острые кромки скругляют: на остром ребре краска ложится тонким слоем и разрушается первой.
2. Струйная обработка до степени, указанной в технологической карте покрытия.
3. Обеспыливание сжатым воздухом или пылесосом: пыль, оставшаяся в профиле, ослабляет сцепление грунта.
4. Контроль: сравнение с эталонными фотографиями ISO 8501-1, проверка чистоты от пыли, при необходимости – замер профиля шероховатости.
5. Грунтование. Очищенная сталь быстро покрывается налетом ржавчины, поэтому грунт наносят в тот же день, через несколько часов после очистки. Допустимый интервал зависит от влажности и указан в техкарте.

Для окраски важна и погода в цеху: температура металла должна быть выше точки росы с запасом, который задает производитель краски, иначе на поверхности конденсируется влага. Окраска заметно влияет и на итоговую стоимость конструкции – об этом в статье о цене металлоконструкций за тонну.

Особенности обработки нержавеющей стали

Нержавеющую сталь абразивом обрабатывают не для окраски, а чтобы получить равномерную матовую поверхность или снять следы сварки. Здесь главное правило – не использовать абразив, которым до этого обрабатывали черный металл, и стальную дробь. Частицы железа внедряются в поверхность и становятся очагами ржавчины. Для нержавейки берут чистый неметаллический абразив, а после обработки поверхность при необходимости травят и пассивируют. Подробнее – в статье о пассивации нержавеющей стали.

Что указать в ТЗ на подготовку поверхности

• Систему покрытия: грунт, промежуточные и финишные слои, их толщину и производителя или допустимые аналоги.
• Степень очистки – по ISO 8501-1 или ГОСТ 9.402-2004, в одной системе.
• Требования к профилю шероховатости, если их задает техкарта.
• Какие поверхности не окрашивают: внутренние полости под футеровку, привалочные плоскости фланцев, зоны монтажной сварки.
• Как будет проходить приемка: осмотр, фотофиксация, замеры толщины покрытия.

Отдельно стоит договориться о поверхностях, которые после изготовления еще будут свариваться. Кромки под монтажные швы обычно оставляют без покрытия или защищают временным грунтом, который не мешает сварке, а после монтажа зону шва зачищают и окрашивают по той же системе. Если изделие везут далеко, в задании полезно указать требования к упаковке и защите покрытия при погрузке: сколы от строп и транспортных упоров – самая частая причина ремонта окраски на объекте. Чем подробнее подготовка поверхности описана в ТЗ, тем меньше споров при приемке и тем точнее можно рассчитать стоимость работ заранее.

Обработка и окраска в составе заказа

Альфатех Минералс выполняет пескоструйную обработку металла и окраску в составе изготовления: металлоконструкций, емкостей, резервуаров, бункеров, площадок и лестниц. По проекту изделия футеруют. Изготовление – по ТЗ или документации заказчика, с разработкой КМ/КМД и 3D-модели; как устроен процесс, показано на странице производства. Доставляем по России и СНГ, монтаж и пусконаладку организуем. Систему покрытия и степень очистки фиксируем в задании, стоимость рассчитаем по ТЗ – отправить его можно по адресам со страницы контактов.