评价表面锈蚀程度的方法
参照目前施行的各国、各行业的标准,综合进行锈蚀程度的评价,最基础的方法就是标准样片对照法。
(1)对碳素钢、合金钢和合金钢而言.ISO850l.1 《涂装油漆和有关产品前钢材料预处理表面清洁度的目视评定》给出了常用的方法。
1SO 8.501.1标准中,将碳素钢、合金钢锈蚀程度分为A、B、C、D四种:
A:钢材表面大面积地覆盖着致密氧化皮,几乎没有锈斑,仅有少量浮锈;
B:钢材表面开始生锈,致密氧化皮脱落;
C:钢材表面致密氧化皮已经因锈蚀而脱落或附着不牢,但在正常目测下只能看到少量的点蚀;
D:钢材表面氧化皮已经因锈蚀而脱落,正常目测下可以看到大量的点蚀;
我国也是按ISO85系列标准衍生出来的,基本的规定都一样。碳钢、合金钢材料的核设备裸露表面的锈蚀程度,可对预处理后的碳钢、合金钢表面,可根据预处理的方法按ISO 8501 st和sa级,对照后按相应级别标准图样进行评价。遗憾的是ISO 8501没有对涂漆表面发生锈蚀的评价方法,而ISO 8502也仅有对涂漆后做过预处理的钢材表面资料。但是IS0 85 系列标准仪给出了定性对照木提供定量依据。无论在A、B、C、D各等级中,标准图样内对象本身的锈蚀率是不清楚的。
(2)对小锈钢表面的锈蚀评价,日本制订了相应检验标准,可对对材料的该项指标进行控制,如JIS G 0595标准中的不锈钢表而锈蚀程度评价方法。
JIS G0595标准通CCD图象解析并建立了 100×1500大小盐雾腐蚀试样的锈蚀形貌指标JIS RN与锈蚀面积率的对应关系。
另外,日本不锈钢协会发表的《不锈钢表面锈蚀程度评价的标准图象解析方法》亦提供了不锈钢锈蚀指标SA RN与锈蚀面积率的对应关系(通过(CCD图象解析法).还给出了SA RN与JIS RN的对应关系,二者从根本上比较接近,如图所示。
SA RN图表采用半对数坐标表示,即锈蚀级别 SA RN与面积率的对数成直线关系。锈蚀面积率 0.1%,1%.10%分别为SA RN 8、5、3(偶然因素不参与评级),这恰好与RCC-M F6000准则2、准则 3、准则4中要求的面积率相匹配,任何满足150× 100面积条件下0.1%、1%锈蚀率的零件一定可以满足RC℃系列标准中整机表面0.1%、1%锈蚀率的要求。
有了评价依据,再确定定量评价方法后,就可对核设备的表面锈蚀情况进行考核了。
(3)定量评价的方法
参照日本标准对表面评价的方法,可采用划格法进行表面评价。先制作与标准试样大小一致的半透明150 rnm×100 mm样板,在其内划分24个 25mm×25mm区域,再制作25 mm×25 mm的半透明样板,其内划分25个5 mmX5 mm区域。凡有可疑区域均以样板覆盖该区域,并记录所占区域内腐蚀点的数量。当锈蚀点很小时,可使用25 mm×25 mm样板覆盖在150 mm×100 mm样板上进行评价,最终均需折算到150 mm×100 mm面积下的锈蚀率,以便与标准试样值进行对照。当然,若考虑更高的检测精度,也可以使用5 mm×5 mm这样更小的样板,但观测起来会比较困难。样板的制作尺寸,如下图所示。
在工程验收中,可在设备总体标准的基础上适当收紧锈蚀率的验收准则。比如按RCC-M标准验收的设备可参考ASME III的规定,设置好统计锈蚀率的基数,可避免对核设备的全表面积进行检测。或者规定小样板内任一格若包含>3 mm×3 mm的锈点即可认为该5 mm×5 mm区域已锈蚀等,采用偏激进或偏保守的单个单元格验收准则,将视各评价主体的意愿而定,只要不违反设备总体标准的大原则并结合工程实践满足低成本和易用目标即可。 CCD成像解析法也可用于设备的表面评价。但由于检测设备上存在焦距控制等一系列问题,在直径较小的筒形、管状、球型表面上实施起来可能没有划格法廉价和有效。